JP2009169026A - 光伝送モジュール、電子機器、及び光伝送モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化・低背化を図ると共に液状導電性材料の発受光点への干渉を防止する。
【解決手段】光伝送モジュール１は、光を伝送するフィルム光導波路２と、フィルム光導波路２により伝送された光と光学的に結合する受発光面３ａを有し、受発光面３ａ上に光電変換の機能を有する発受光点３ａ、及び電極パッド３ｂが形成された受発光素子３と、受発光素子３、及び電気配線５が搭載された基板６と、電極パッド３ｂと電気配線５とを電気接続する電気接続部材８とを備える。基板６は、電気配線５が露出した露出面７ａを有している。電気接続部材８は、露出面７ａにて露出された電気配線５及び電極パッド３ｂに接触するように配された液状導電性材料の固化物から構成されており、電極パッド３ｂと発受光点３ａとの間に、受発光面３ａに対し突出した凸部９が設けられているので、小型化・低背化を図ると共に液状導電性材料の発受光点への干渉を防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光信号を伝送する光伝送モジュール、電子機器、及び光伝送モジュールの製造方法に関するものである。

近年、高速で大容量のデータ通信が可能な光通信網が拡大している。今後、この光通信網は民生機器への搭載が予想されている。そして、データ転送の高速大容量化、ノイズ対策、機器内の基板間をデータ伝送する用途として、現在の電気ケーブルと変わりなく使用することができる電気入出力の光データ伝送ケーブル（光ケーブル）が求められている。この光ケーブルとしては、フレキシブル性を考慮すると、フィルム光導波路を用いることが望ましい。

光導波路とは、屈折率の大きいコアと、該コアの周囲に接して設けられる屈折率の小さいクラッドとにより形成され、コアに入射した光信号を該コアとクラッドとの境界で全反射を繰り返しながら伝搬するものである。また、フィルム光導波路は、コアおよびクラッドが柔軟な高分子材料からなるため柔軟性を有している。

この柔軟性を有するフィルム光導波路を光ケーブルとして用いた光伝送モジュールは、一般的に、以下の部材を備えている。すなわち、光伝送モジュールは、光導波路と光学結合する光電変換素子（受発光素子）と、該光電変換素子に接続される電気配線を有する基板と、電気配線と光電変換素子とを電気接続する電気接続手段とを備えている。なお、受発光素子とは、電気信号を光信号に変換して発信し、光信号を受信して電気信号に変換する機能を有する素子である。従来の光伝送モジュールにおいては、電気配線と光電変換素子とを電気接続する電気接続手段として、ワイヤボンディングが用いられている（例えば特許文献１）。

図１８（ａ）は、この従来の光導波路モジュール２０１の斜視図であり、図１８（ｂ）は、その側面断面図であり、図１８（ｃ）は、気密パッケージされた光導波路モジュール２０１の斜視図である。

これらの図に示すように、サブマウント２２０上に光導波路フィルム２１０が実装されており、その端面でのミラー面反射を介して受発光素子２３０との間で光の伝送が行われる。また、ＩＣパッケージ２４０には、光導波路フィルム２１０を載置するためのサブマウント２２０が形成されている。ＩＣパッケージ２４０には、電極２４２が形成されており、電極２４２は、配線２４６により受発光素子２３０の発受光点２３２に電気接続されている。すなわち、電極２４２と発受光点２３２とは、配線２４６によるワイヤボンディングにより電気接続している。

また、光伝送モジュールの構成の他の一例としては、例えば特許文献２及び３に開示された光伝送モジュールが挙げられる。

特許文献２に開示された光伝送モジュールは、図１９に示されるように、フィルム光配線３１１と光デバイス３１４とが、バンプ３１０により接着された構成になっている。

また、特許文献３には、光素子と光導波路との位置を、基板に形成された位置決め用ピンにより決定する技術が開示されている。
特開２００５−３２１５６０号公報（平成１７(2005)年１１月１７日公開） 特許第３２５７７７６号公報（平成１３(2001)年１２月 ７日登録） 特開２００６−２５９６８２号公報（平成１８(2006)年 ９月２８日公開）

例えば小型・薄型の機器内において光導波路を用いる場合、光伝送モジュールの小型化・低背化が要求されると考えられる。しかしながら、図１８に示された従来の光伝送モジュールでは、ワイヤボンディングのためのスペースを確保する必要があるため、低背化に制約が生じる。

すなわち、図１８に示されるように、ワイヤボンディングにより配線２４６と発受光点２３２とを電気接続する場合、発受光点２３２の形成面と電極２４２の形成面とに高低差があるため、配線２４６はループ構造になる。このため、従来の光伝送モジュールでは、配線２４６のループ高さ（発受光点２３２の形成面と配線２４６のループ構造の頂点との距離）を確保する設計になる。それゆえ、光導波路フィルム２１０をサブマウント２２０に実装するに際し、光学結合距離Ｌ（発受光点２３２と光導波路フィルム２１０との距離）を配線２４６のループ高さ以下に設定することが困難になり、光伝送モジュールの低背化に制約が生じる。

また、フィルム光導波路を光ケーブルとして用いた光伝送モジュールは、光電変換素子（受発光素子）にて、電気信号を光信号に変換して発信し、光信号を受信して電気信号に変換する。このため、通常の電気配線を用いた信号伝送モジュールと比較して、光伝送モジュールは、光電変換素子での光―電気変換もしくは電気―光変換の際に余分に電力を消費し、消費電力が大きくなる。

さらに、光伝送モジュールでは、光学結合距離が大きくなれば大きいほど、フィルム光導波路から受光素子へ入射する光量を確保するために、発光素子からフィルム光導波路に向けて出射する光の光量を多くする必要があるため、受発光素子に必要な電力（消費電力）が増大する。図１８に示された従来の光伝送モジュールでは、光学結合距離Ｌを配線２４６のループ高さ以下に設定することが困難であるため、光学結合距離Ｌを小さくすることによる消費電力の低減にも制約が生じる。

また、配線２４６のループ構造を避けて、光導波路フィルム２１０を実装した場合には、ＩＣパッケージ２４０に配線２４６のループ配置面積を確保する必要があり、光伝送モジュール全体のサイズが大きくなるという問題がある。

ここで、上記低背化（光学結合距離Ｌを小さくすること）を実現するための改良構成として、配線２４６によるワイヤボンディングの代わりに、銀ペーストやはんだといった液状導電性材料により受発光素子２３０と電極２４２とを電気接続する構成が考えられる。しかしながら、上記改良構成では、液状導電性材料が拡散し発受光点２３２に干渉してしまうという問題が生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化・低背化を図ると共に、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる光伝送モジュール、電子機器、及び光伝送モジュールの製造方法を提供することにある。

本発明の光伝送モジュールは、上記の課題を解決するために、光を伝送する光伝送路と、光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子と、上記光素子、及び電気配線が搭載された基板と、上記電極パッドと上記電気配線とを電気接続する電気接続部材と、を備えた光伝送モジュールであって、上記基板は、上記電気配線が露出した配線露出面を有し、上記電気接続部材は、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されており、上記電極パッドと上記発受光点との間に、受発光面に対し突出した凸部が設けられていることを特徴としている。

本発明の光伝送モジュールは、光を伝送する光伝送路と、光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子とを備えている。つまり、本発明の光伝送モジュールは、光伝送路の一方の端面より出射した光が進行する方向に受光面を有する光素子が配されている一方、発光面を有する光素子から出射した光が進行する方向に光伝送路の他方の端面が配された構成になっている。それゆえ、光伝送路の一方の端面より出射した光、または発光面を有する光素子から出射した光の進行方向において、光素子の受発光面と光伝送路とが離間した構成になっている。そして、この離間距離が、受発光面と光伝送路とを光学結合するために光学結合距離になっている。

従来の光伝送モジュールでは、電気接続部材としてワイヤを用いた構成であったため、電気接続部材は、ワイヤのループ高さだけ電極パッド形成面から突出していた。このため、光学結合距離（発受光点と光伝送路との距離）をワイヤのループ高さ以下に設定することが困難になり、光伝送モジュールの低背化に制約が生じるという問題がある。

これに対し、上記の構成では、上記基板は、上記電気配線が露出した配線露出面を有し、上記電気接続部材は、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されているので、電気接続部材における電極パッド形成面からの突出距離は、実質的に液状導電性材料の固化物の厚さになる。したがって、上記の構成によれば、従来の構成と比較して、フィルム光導波路と光素子との距離を小さくすることができ、モジュールの低背化を実現することが可能になる。また、従来の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離を小さくすることができるので、光電変換素子としての光素子での消費電力を低減させることができる。

さらに、上述のように、上記電気接続部材が、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されている光伝送モジュールでは、液状導電性材料の固化物からなる電気接続部材を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点へ干渉するという課題が残されている。

上記の構成によれば、上記電極パッドと上記発受光点との間に、受発光面に対し突出した凸部が設けられているので、電気接続部材を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点へ広がっても、この凸部が液状導電性材料をせき止める役割を果たす。これにより、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになっていることが好ましい。

上記の構成によれば、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになっているので、配線露出面と電極パ
ッドの形成面との高低差を解消し、液状導電性材料の固化物による電気接続に断線が生じにくくなる。それゆえ、上記の構成によれば、配線露出面と電極パッドとを断線なく安定に電気接続することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記基板には、上記光伝送路を支持する台座部材が設けられており、上記凸部は、光伝送路における上記台座部材から光素子側に突き出している部分を支持していることが好ましい。

上記の構成によれば、光伝送路と光素子との距離は、台座部材及び凸部との両方により補償されることになる。それゆえ、上記の構成によれば、台座部材のみで光素子と光伝送路との距離を補償している構成と比較して、受発光面と光伝送路との離間距離、すなわち、光学結合距離のばらつきを低減することが可能になる。

さらに、光伝送路と凸部とが接する構造とすることで、受発光面と光伝送路との離間距離が安定し、光学結合距離のばらつきが低減する。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記凸部に、上記光伝送路が、接着剤により接着されていることが好ましい。

上記の構成のように、上記凸部に、上記光伝送路が、接着剤により接着されていることで、上記の光学結合距離のばらつき低減効果をさらに向上させることが可能になる。さらに、光伝送路における台座部材から光素子側に突き出している部分が自重により撓むことを防止することができる。さらに、光伝送モジュールに振動・衝撃が加わったとき、光伝送路の変形を抑制することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記台座部材は、上記基板、及び上記光伝送路に、接着剤により接着されていることが好ましい。

台座部材のみで光素子と光伝送路との距離を補償している構成において、台座部材が、基板及び光伝送路に、接着剤により接着されている場合、接着剤の塗出量、及び荷重のばらつきにより、形成される接着層の厚みもばらついてしまう。上記凸部の高さは、台座部材及び光素子の高さよりも小さくなっている。凸部の加工ばらつきは、光素子及び台座部材に比べて非常に小さい。それゆえ、上記のように接着層の厚みもばらついても、光伝送路と光素子との光学結合距離のばらつきを非常に小さく低減することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記凸部は、受発光面に平行な方向において、上記発受光点の周囲を取り囲むように設けられていることが好ましい。

これにより、光伝送路と凸部との接触面積が増加し、凸部による光伝送路の保持効果が増大する。また、光伝送路と光素子の受発光面との平行性がさらに高くなり、さらなる低消費電力化を実現することができる。

上記凸部は、コの字形状、またはロの字形状になっていてもよい。

特に、上記凸部がロの字形状になっている場合、光伝送路と凸部との接触面積がさらに増加し、凸部による光伝送路の保持効果がさらに増大する。その結果、光伝送モジュールの振動・衝撃等による応力に対して、光伝送路の変形が発生しにくくなり、光学結合の信頼性がさらに向上する。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記光伝送路は、少なくとも一方の端面が斜め
に加工されたフィルム光導波路であって、上記光素子は、受発光面で、上記端面にて反射した光と光学的に結合するようになっていてもよい。

また、本発明の電子機器は、上述の光伝送モジュールを備える電子機器において、上記光伝送モジュールは、上記電気配線と電気的に接続され、外部の配線と電気的に接続するための電気接続手段をさらに備え、上記光伝送路における両端の電気接続手段が、上記電子機器内部における機器基板にそれぞれ接続されていることを特徴としている。

これにより、光伝送モジュールを機器基板間に電気接続するだけで、電子機器内の機器基板間の光データ伝送を行うことができる。また、光伝送モジュールを実装してデータ伝送することができるため、電子機器の小型化を図ることができる。

また、本発明の電子機器では、上記光伝送モジュールにおける、上記受発光素子と上記光伝送路の端面とが、上記電子機器の筐体部に設けられていることが好ましい。

これにより、上記受発光素子と上記光伝送路の端面とを実装するための基板を筐体部に設ける必要がないため、電子機器をさらに小型化することができる。

また、本発明の電子機器では、ヒンジ部を備える電子機器において、上記光伝送モジュールは、上記ヒンジ部に設けられていることが好ましい。

これにより、屈曲部で生じやすいノイズを低減することができるため、ヒンジ付き電子機器内部の機器基板間のデータ伝送を確実に効率良く行うことができる。また、光伝送モジュールは小型で柔軟性を有するため、ヒンジ付き電子機器にヒンジを組み込みんだ後に実装することができるため生産性の高い電子機器を実現することができる。

本発明の光伝送モジュールの製造方法は、上記の課題を解決するために、光を伝送する光伝送路と、光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子と、上記光素子、及び電気配線が搭載された基板と、上記電極パッドと上記電気配線とを電気接続する電気接続部材とを備えた光伝送モジュールの製造方法であって、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程と、上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程と、を含むことを特徴としている。

上記の構成によれば、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程を含むので、従来の構成と比較して、フィルム光導波路と光素子との距離を小さくすることができ、モジュールの低背化を実現することが可能になる。また、従来の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離を小さくすることができるので、光電変換素子としての光素子での消費電力を低減できる光伝送モジュールを製造することができる。

上記の構成によれば、さらに上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程を含むので、電気接続部材を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点へ広がっても、この凸部が液状導電性材料をせき止める役割を果たし、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる。

本発明の光伝送モジュールの製造方法では、上記電気接続工程の前に、上記基板に、上記電気配線が露出した配線露出面を、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになるように形成する工程
を含むことが好ましい。

これにより、配線露出面と電極パッドとを断線なく安定に電気接続することができる。

本発明の光伝送モジュールの製造方法では、上記凸部に、光伝送路を接着剤により実装する光伝送路実装工程を含むことが好ましい。

上記の構成によれば、光伝送路の凸部への載置に、接着剤が用いられることになる。これにより、光学結合距離のばらつき低減効果をさらに向上させることが可能になる。

本発明の光伝送モジュールは、以上のように、上記基板は、上記電気配線が露出した配線露出面を有し、上記電気接続部材は、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されており、上記電極パッドと上記発受光点との間に、受発光面に対し突出した凸部が設けられている構成である。

また、本発明の光伝送モジュールの製造方法は、以上のように、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程と、上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程と、を含む構成である。

それゆえ、小型化・低背化を図ると共に、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる。

また、本発明の電子機器は、以上のように、上記光伝送モジュールは、上記電気配線と電気的に接続され、外部の配線と電気的に接続するための電気接続手段をさらに備え、上記光伝送路における両端の電気接続手段が、上記電子機器内部における異なる機器基板にそれぞれ接続されている構成である。

これにより、電子機器内の機器基板間の光データ伝送を行うことができる。また、光伝送モジュールを実装してデータ伝送することができるため、電子機器の小型化を図ることができる。

（実施の形態１）
本発明の一実施形態について、図面を用いて以下に説明する。

図１は、本実施形態における光伝送モジュール１の概略構成を示す側面図である。なお、本実施形態は、後述する実施の形態２で示す本発明に係る光伝送モジュール１の前提となる構成を示すものである。なお、以下、光伝送路がフィルム光導波路である場合について説明するが、本発明に適用可能な光伝送路は、光を伝送する機能を有する部材であればよく、例えば、光ファイバ、光学フィルタ、カバーガラス等の部材であってもよい。

光伝送モジュール１は、フィルム光導波路（光伝送路）２と、受発光素子（光素子）３と、高さ部材補償部材（台座部材）４と、電気配線５と、基板６とを備えている。

フィルム光導波路２は、屈折率の大きいコア部２ａと、該コア部２ａの周囲に接して設けられる屈折率の小さいクラッド部２ｂとにより形成され、コア部２ａに入射した光信号を該コア部２ａとクラッド部２ｂとの境界で全反射を繰り返しながら伝搬するものである
。コア部２ａおよびクラッド部２ｂは、柔軟性を有する高分子材料からなるものであるため、フィルム光導波路２は柔軟性を有している。フィルム光導波路２の両端部は、４５度の傾斜面を有し、この傾斜面において光信号を反射する光路変換ミラー部２ｃになっている。なお、光路変換ミラー部２ｃの傾斜面の角度は４５度に限定されるものではなく、入射される光信号をフィルム光導波路２内部へ反射させることができればよく、適宜変更可能である。なお、図１においては、フィルム光導波路２の端部付近において、光導波路２の長手方向（光軸方向）をＸ軸方向、コア部２ａ、およびクラッド部２ｂの積層方向をＹ軸方向とする。また、このＹ軸方向は、基板６におけるフィルム光導波路２の搭載面の法線方向とも一致する。そして、図１においては、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対し垂直な方向をＺ軸方向としている。

受発光素子３は、電気信号を光信号に、光信号を電気信号にそれぞれ変換するものである。また、受発光素子３は、面受発光型の素子であり、基板７に搭載される搭載面とは反対側の面に光信号を発信および受信する活性部としての発受光点３ａが形成されている。そして、この発受光点３ａが形成された面（受発光面）に、電気配線５に電気接続される電極パッド３ｂが形成されている。

高さ補償部材４は、フィルム光導波路２を搭載すると共に、フィルム光導波路２と受発光素子３との間の距離を一定に保つための保持部材である。なお、高さ補償部材４の高さは、フィルム光導波路２と受発光素子３との光結合効率が最適になるように予め設定されている。

電気配線５は、受発光素子３と後述の駆動回路等の電子回路とを接続して、電気信号の伝達を行うものである。具体的には、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、同軸ケーブル、リードフレーム等が挙げられる。

電気接続部５ａは、電気配線５を介して受発光素子３と外部の電子回路とを電気的に接続するためのものである。

基板６は、上述の、フィルム光導波路２、受発光素子３、高さ補償部材４、電気配線５、および電気接続部５ａを実装するためのものである。この基板６の一部の表面は、電気配線５が露出した露出面（配線露出面）になっている。

光伝送モジュール１では、露出している電気配線５と電極パッド３ｂとを電気接続するために、電気接続部材８が設けられている。この電気接続部材８は、受発光素子３の側壁をつたって電気配線５に接続している。つまり、電気接続部材８は、はんだ、銀ペースト等の液状導電性材料の固化物から構成され、露出された電気配線５、及び電極パッド３ｂに接触するように配されている。電気接続部材８は、受発光素子３の電極パッド３ｂに液状導電性材料を塗布し固化した結果、形成された部材である。

従来の光伝送モジュールでは、電気接続部材としてワイヤを用いた構成であったため、電気接続部材は、ワイヤのループ高さだけ電極パッド形成面から突出していた。これに対し、光伝送モジュール１では、電気接続部材８における電極パッド３ｂ形成面からの突出距離が、実質的に液状導電性材料の固化物の厚さになる。したがって、光伝送モジュール１では、従来の構成と比較して、フィルム光導波路２と受発光素子３との距離を小さくすることができ、モジュールの低背化を実現することが可能になる。また、従来の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離ＬおよびＬのバラつきを小さくすることができる。このため、光電変換素子としての受発光素子３での消費電力を低減させることができる。

図２は、本実施形態の光伝送モジュール１の変形例を示す断面図である。図２に示され
るように、電気配線５が露出した露出面（配線露出面）が受発光素子３における電極パッド３ｂ形成面と同じ高さになっていてもよい。

具体的には、電気配線５が、基板６上に形成された電気配線部７に搭載されている。そして、電気配線部７は、電気配線５が露出した露出面７ａ・７ｂを有する。電気配線部７の上面としての露出面７ａは、受発光素子３における電極パッド３ｂ形成面と同じ高さＤになっている。一方、露出面７ｂは、電気配線部７における受発光素子３と対向する側面に配されている。ここでいう高さＤとは、基板６における受発光素子３の搭載面から、電極パッド３ｂ形成面または露出面７ａまでの距離を意味している。ここでいう「同じ高さ」とは、実使用上の光伝送モジュールの設計範囲内で高さが同じであることを意味している。すなわち、測定限界内で高さが同じになっていることを意味している。この電気配線部７は、基板６における受発光素子３の搭載面に対し突出した構造であればよく、例えば角型チップ抵抗器であってもよい。

露出面７ａにて露出している電気配線５と電極パッド３ｂとを電気接続するために、電気接続部材８が設けられている。この電気接続部材８は、非導電性ペーストにより構成される絶縁部１０の上に設けられている。また、電気接続部材８は、露出面７ａにて露出された電気配線５、及び電極パッド３ｂに接触するように配されている。つまり、電気接続部材８は、受発光素子３と電気配線部７との間隙に液状導電性材料を注入し固化した結果、形成された部材である。

液状導電性材料により電気配線と受発光素子の電極パッドとの電気接続を行った場合、従来の光伝送モジュールのように電極パッドと電気配線とに高低差があると、途中で断線せずに電気接続部を形成することが困難である。このため、光伝送モジュールの信頼性に問題が生じる。一方、図２に示された光伝送モジュール１では、Ｙ軸方向における電気配線５と電極パッド３ｂとの高低差が０になっているので、途中で断線することなく、安定な電気接続を実現することができる。

（実施の形態２）
本発明の別の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。なお、本実施形態において、実施の形態１と同様の機能を有する部材には同じ部材番号を付している。

実施の形態１のように、受発光素子３の電極パッド３ｂと電気配線５とを電気接続する電気接続部８として液状導電性材料を用いる場合、以下の課題が残されている。

すなわち、液状導電性材料の固化物からなる電気接続部８を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点３ａへ干渉するという課題が残されている。基板６に受発光素子３を実装するに際し、約±１０μｍ〜±５０μｍの実装ズレが生じる。このため、現実問題として、受発光素子３と電気配線部７との間には、クリアランス（間隙）が必要になる。そして、Ｙ軸方向における電気配線５と電極パッド３ｂとの高低差を０にしても、電気接続部８を形成するために、このクリアランスを埋める程度の液状導電性材料が必要になる。それゆえ、受発光素子３の電極パッド３ｂと電気配線５とを電気接続するために液状導電性材料を塗布しても、この液状導電性材料が発受光点３ａにまで到達し、干渉する。

上記の課題を解決するために、受発光素子３における発受光点３ａと電極パッド３ｂとの距離を長くするという方策が考えられる。しかしながら、実施の形態１の光伝送モジュール１に上記の方策を採用した場合、受発光素子３の寸法が大きくなってしまい、光伝送モジュールの小型化・低背化を図ることができない。また、光伝送モジュール１における受発光素子３は、ウエハからダイジングやクリーピングにより切り出されることにより製造される。受発光素子３の寸法が大きくなると、ウエハ当たりのチップ取り数が減少する
。このため、受発光素子３の製造にかかるコストが高くなってしまう。

本実施形態の光伝送モジュール１は、上述の液状導電性材料の発受光点３ａへの干渉を防止するとともに、受発光素子の製造にかかるコストも高くなく、モジュールの小型化・低背化を可能にする構成になっている。図３（ａ）は、本実施形態の光伝送モジュール１の概略構成を示す平面図であり、図３（ｂ）はその側面断面図である。同図に示すように、光伝送モジュール１は、フィルム光導波路２、受発光素子３、高さ補償部材４、電気配線５、および基板６を備えた構成となっている。そして、基板６の電気配線部７は、電気配線５が露出した露出面７ａを有し、この露出面７ａは、受発光素子３の電極パッド３ｂ形成面と同じ高さＤになっている。そして、受発光素子３と電気配線部７との間に、非導電性ペーストにより構成される絶縁部１０が形成されている。この絶縁部１０は、受発光素子３と電気配線部７との間を電気的に絶縁するために設けられている。

本実施形態では、図３（ｂ）に示されるように、受発光素子３における発受光点３ａと電極パッド３ｂとの間に、受発光面に対し突出した凸部９が設けられている。この構成によれば、電気接続部８を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点３ａへ広がっても、この凸部９が液状導電性材料をせき止める役割を果たす。これにより、液状導電性材料の発受光点３ａへの干渉を防止することができる。

凸部９のＸ軸方向における長さは、発受光点３ａと電極パッド３ｂとの距離よりも短ければよい。また、凸部９のＺ軸方向における長さ（幅）は、発受光点３ａと電極パッド３ｂとを接続する電気配線３ｃの幅よりも大きければよい。具体的な光伝送モジュールの寸法を考慮すると、凸部９のＺ軸方向における長さは、１０μｍ〜１００μｍである。また、凸部９のＹ軸方向における長さ（高さ）は、２０〜５０μｍであることが望ましい。

また、凸部９は、フィルム光導波路２における高さ補償部材４から受発光素子３側に突き出している部分を支持している。すなわち、光伝送モジュール１は、Ｙ軸方向を上下方向としたとき、凸部９の上面が、フィルム光導波路２における光路変換ミラー部２ｃ下面と接触した構成になっている。これにより、フィルム光導波路２が、高さ補償部材４及び凸部９により支持され、フィルム光導波路２の端部のＹ軸方向の保持効果が向上する。

ここで、光伝送モジュール１の製造方法について、図４（ａ）〜図４（ｅ）に基づいて説明する。図４（ａ）〜図４（ｅ）はそれぞれ、光伝送モジュール１の製造方法の各工程を示した断面図である。

まず、図４（ａ）に示されるように、基板６に電気配線部７を形成する。電気配線部７において、電気配線５が露出した露出面７ａ・７ｂは、リードフレームを用いた樹脂の一体成型、めっきによる貫通配線の形成、あるいはスパッタ法によるプロセスにより形成可能である。

次に、図４（ｂ）に示されるように、基板６に高さ補償部材４を接着剤により接着する（台座部材載置工程）。基板６と高さ補償部材４とを接着する方法は、従来公知の方法であれば特に限定されない。例えば、基板６の上面に接着シートを置き、該接着シートを、予め基板６の上面における高さ補償部材４を搭載する面にパターニングする。そして、マウンタを用いて、パターニングされた面に高さ補償部材４を実装後、オーブンにより加熱することで、基板６と高さ補償部材４とを接着することができる。また、他の例として、ディスペンサを用いて、基板６の上面における高さ補償部材４を搭載する面に接着剤を塗布する。そして、接着剤を塗布した面に、マウンタを用いて、パターニングされた面に高さ補償部材４を実装後、オーブンにより加熱することで、基板６と高さ補償部材４とを接着することができる。

次に、図４（ｃ）に示されるように、基板６に受発光素子３を実装し、受発光素子３における発受光点３ａと電極パッド３ｂとの間に凸部９を形成する（凸部形成工程）。受発光素子３を基板６へ実装するために用いる接着剤は、銀ペーストである。基板６の受発光素子３を実装する面に、ディスペンス法やスタンプ法により、銀ペーストを塗出する。そして、銀ペーストが塗出された面に、受発光素子３を実装し、オーブン等でベークする。

また、図４（ｃ）の工程（凸部形成工程）においては、予め凸部９を形成した受発光素子３を基板６に実装してもよい。この場合、複数の凸部９が形成された受発光素子３を一括して製造することができる。光伝送モジュール１における受発光素子３は、ウエハからダイジングやクリーピングにより切り出されることにより製造される（複数の受発光素子３が形成されているウエハを分割し、複数の受発光素子３を一括して製造する）。ウエハの状態で各受発光素子３に凸部９を形成した後に、ウエハから切り出すことで、複数の凸部９が形成された受発光素子３を一括して製造することができる。

ウエハの状態で各受発光素子３に凸部９を形成する方法としては、レジストを用いたフォリリソグラフィ法によるパターンニングが挙げられる。フォリリソグラフィ法により、凸部９を形成する場合、ウエハにレジストを塗布後、ウエハの各受発光素子３における凸部９の形成位置が残るように露光・パターニングすることで、凸部９を形成してもよい。この場合、形成される凸部９は、レジストからなる。また、ウエハにレジストを塗布し、ウエハの各受発光素子３における凸部９の形成位置を除去するように露光・パターニングした後、めっき処理を施し、レジストを除去することで、凸部９を形成してもよい。この場合、形成される凸部９は、めっき処理で用いた金属からなる。

図４（ｃ）の工程後、図４（ｄ）に示されるように、銀ペーストやはんだ等の液状導電性材料を用いて、受発光素子３における電極パッド３ｂと露出面７ａにて露出した電気配線５とを電気接続する（電気接続工程）。ディスペンサを用いて液状導電性材料を受発光素子３と電気配線部７との間隙に塗出し、電極パッド３ｂ及び電気配線５に接触させる。このとき、凸部９により、液状導電性材料の発受光点３ａへの干渉を防止することができる。液状導電性材料が銀ペーストである場合、塗出後、オーブンでベークすることで加熱する。また、液状導電性材料がはんだである場合、リフローにより接着する。

図４（ｄ）の工程後、図４（ｅ）に示されるように、基板６にフィルム光導波路２を実装する（フィルム光導波路実装工程）。このとき、フィルム光導波路２実装のために、高さ補償部材４及び凸部９におけるフィルム光導波路２と接触する面に接着剤が塗出される。凸部９に接着剤を塗出するとき、ディスペンサを用いる。高さ補償部材４及び凸部９に接着剤を塗出後、フィルム光導波路２をマウンタを用いて実装する。基板６におけるフィルム光導波路２の実装位置は、Ｘ−Ｚ平面においてフィルム光導波路２の光路変換ミラー部２ｃが凸部９に重複する位置である。高さ補償部材４及び凸部９に塗出される接着剤としては、接着後のフィルム光導波路２への熱の影響をなくすために、ＵＶ硬化樹脂を用いることが好ましい。

このように、光伝送モジュール１では、高さ補償部材４及び凸部９とフィルム光導波路２とが接着剤により固定されている。さらに、フィルム光導波路２は、受発光素子３の発受光点３ａ近傍に配された凸部９に固定されている。それゆえ、フィルム光導波路２における高さ補償部材４から受発光素子３側に突き出している部分が自重により撓むことを防止することができる。さらに、光伝送モジュール１に振動・衝撃が加わったとき、フィルム光導波路２の変形を抑制することができる。

なお、光伝送モジュール１の製造方法では、図４（ｂ）に示されるように、基板６に高
さ補償部材４を接着剤により接着していた（台座部材載置工程）。しかしながら、この台座部材載置工程においては、予め樹脂成型を用いて、高さ補償部材４と基板６とを一体化して製造してもよい。

なお、本実施形態の光伝送モジュール１の製造方法において、図４（ｃ）に示す工程の代わりに、基板６に受発光素子３を実装する工程（すなわち、受発光素子３の受発光面に凸部９を形成する工程を除く）を実行し、図４（ｄ）・（ｅ）に示す工程を行うことで、上記実施の形態１の光伝送モジュール１が完成することはいうまでもない。

本発明者は、光学結合距離Ｌのばらつき低減効果について、本発明の光伝送モジュール１、特許文献１に開示の構成を備えた光伝送モジュール（以下、従来例１の光伝送モジュールと記す）、及び特許文献２に開示された構成を備えた光伝送モジュール（以下、従来例２の光伝送モジュールと記す）を比較・検討した。比較した結果を表１、及び図５に示す。表１は、従来例１、従来例２、及び本発明の光伝送モジュールにおける光学結合距離Ｌのばらつきを比較した結果を示す表である。図５は、従来例１、従来例２、及び本発明の光伝送モジュールにおける、光学結合距離Ｌの設定値（Ｔｙｐ値）及びばらつきを示すグラフである。

表１に示されるように、本発明の光伝送モジュール１における光学結合距離Ｌのばらつきは、従来例１及び２の光伝送モジュールよりも小さく抑えられている。また、図５に示されるように、本発明の光伝送モジュール１では、従来例１及び２の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離Ｌの設定値を小さくすることが可能である。以下、従来例１及び２の光伝送モジュールの問題点、及び光伝送モジュール１における光学結合距離Ｌのばら
つき低減効果について、考察する。

まず、図１８に示す従来例１の光伝送モジュールでは、受発光素子２３０、及びサブマウント２２０をＩＣパッケージ２４０に実装するための接着剤、サブマウント２２０と光導波路フィルム２１０とを接着するための接着剤が必要になる。従来例１の光伝送モジュールでは、光導波路フィルム２１０をＩＣパッケージ２４０に実装するに際し、受発光素子２３０、及びサブマウント２２０の高さに加え、上記の接着剤により形成される接着層の厚さを考慮して、光学結合距離Ｌを設定する必要がある。従来例１では、光学結合距離Ｌのばらつきは、受発光素子２３０、及びサブマウント２２０の加工公差、及び上記接着剤により形成される接着層の厚さばらつきに起因する。一般に、接着剤による接着処理は、ディスペンサを用いて、接着剤を受発光素子２３０及びサブマウント２２０に塗出し光導波路フィルム２１０を実装した後、荷重を加えることにより行われる。接着剤の塗出量、及び荷重のばらつきにより、接着層の厚みもばらついてしまう。各光伝送モジュールの製造に際し、接着剤の塗出量、及び荷重を厳密に制御することは困難である。したがって、従来例１の光伝送モジュールでは、光学結合距離Ｌのばらつきが大きくなる。また、光学結合距離Ｌのばらつきが大きければ、このばらつきを無視する程度に光学結合距離Ｌの設定値を大きくせざるを得ない。また、従来例１では、光学結合距離Ｌの設定値及びばらつきを小さくするため、サブマウント２２０の加工精度を高くする必要があり、サブマウント２２０の加工コストが増大してしまう。

また、図１９に示す従来例２の光伝送モジュールでは、フィルム光配線３１１と光デバイス３１４とは、バンプ３１０を介して接着されている。このため、バンプ３１０の大きさを設定することで光学結合距離Ｌを小さくすることが可能である。しかしながら、このバンプ３１０は、バンプ３１０を構成するはんだ材料が溶解することによりサイズが変化する。はんだ材料溶解に伴うバンプ３１０のサイズ変化により、光学結合距離Ｌのばらつきが発生してしまう。また、一般に、標準的なはんだバンプ３１０の高さは、５０μｍ±１５μｍである。それゆえ、従来例２の光伝送モジュールにおいて、光学結合距離Ｌは、設定値５０μｍ，ばらつき１５μｍに設定するのが限界である。

また、光学素子を含むウエハにはんだバンプ３１０を形成する場合、ウエハ上にはんだバンプ３１０を形成するだけで、加工工程数が増加してしまう。具体的には、はんだバンプ３１０を形成するために、ウエハ上にシード層を形成する工程、シード層上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストをパターニングする工程、フォトレジストパターンに基づいてはんだめっきを行う工程、フォトレジストを剥離し、シード層をエッチングする工程Ｉ、リフローしバンプを形成する工程ＩＩが必要になる。このため、光デバイス３１４のコストが増大するという問題がある。さらには、上記工程Ｉから上記工程ＩＩへ移行するに際し、光デバイス３１４は、リフローによる高温に曝される。また、工程ＩＩにてバンプ３１０を形成した後、フィルム光配線３１１を実装するときにも、光デバイス３１４は、リフローによる高温に曝される。それゆえ、この高温に対し、フィルム光配線３１１及び光デバイス３１４は、２６０℃以上の耐熱性が要求される。

一方、本発明の光伝送モジュール１においては、フィルム光導波路２におけるＹ方向の高さ位置は、実質的に受発光素子３における凸部９のみにより設定される。凸部９は、図３（ｂ）に示されるように、高さ補償部材４及び受発光素子３に比べ（Ｙ軸方向における）厚さが小さい。このため、凸部９を加工し受発光素子３に形成するに際し、凸部９の加工ばらつきは、受発光素子３及び高さ補償部材４に比べて非常に小さい。それゆえ、フィルム光導波路２と受発光素子３との光学結合距離Ｌのばらつきを非常に小さく低減することができる。また、上述の光伝送モジュール１の製造方法にて説明したように、フィルム光導波路２と凸部９とを接着剤を用いて接着する場合、フィルム光導波路２との接着処理を、凸部９の面で行うことができるので、フィルム光導波路２と受発光素子３の受発光面
との平行性が高くなる。したがって、光伝送モジュール１によれば、信頼性が高い光学結合を実現することができる。光伝送モジュール１の製造に際し、接着剤として、ＵＶ硬化型、または自然硬化型の樹脂を用いることが可能である。上記の接着剤は、従来例２の光伝送モジュールにおけるはんだバンプと比較して、低温でフィルム光導波路２と受発光素子３とを接合することができる。したがって、光伝送モジュール１では、フィルム光導波路２に耐熱性などの制約が不要になる。

（変形例１）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成の変形例について説明する。図６は、この変形例１としての光伝送モジュール１の断面図を示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す光伝送モジュール１では、受発光素子３における、凸部９よりも高さ補償部材４側の部分が露出した構成であった。

これに対し、変形例１の光伝送モジュール１は、受発光素子３における発受光点３ａが、封止剤１１により封止されている。これにより、受発光素子３の受発光面へのゴミ、埃の付着を防止することができ、信頼性の高い光伝送モジュール１を実現することができる。

なお、封止剤１１の受発光素子３への封止方法は、上述した図４（ｃ）の工程、または図４（ｄ）の工程後に、ディスペンサにより、受発光素子３の受発光面に封止剤１１を塗出する（ポッティング封止）。そして、封止剤１１をオーブンによりベークすることで、受発光素子３の受発光面が封止剤１１により封止される。また、封止剤１１は、ＵＶ硬化樹脂から構成されていてもよい。この場合、上記オーブンによるベークに代えて、封止剤１１をＵＶ硬化する。

また、封止剤１１の材料は、受発光素子３にて受発光する光を透過することができる透明樹脂であることが好ましい。封止剤１１の材料としては、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、またはアクリル樹脂が挙げられる。

なお、封止剤１１は、少なくとも受発光素子３の受発光面を覆うように形成されていれば、そのサイズ、位置は限定されない。例えば、封止剤１１は、受発光素子３の受発光面に加え、受発光素子３側面、基板６、及び高さ補償部材４に付着して形成されていてもよい。

（変形例２）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成の他の変形例について説明する。図７は、この変形例２としての光伝送モジュール１の断面図を示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す光伝送モジュール１では、電気配線部７が、受発光素子３における高さ補償部材４と反対側に設けられた構成であった。つまり、高さ補償部材４と電気配線部７との間に、受発光素子３が配されていた。

これに対し、変形例２の光伝送モジュール１では、受発光素子３における高さ補償部材４側に電気配線部７が設けられている。つまり、受発光素子３と高さ補償部材４との間に電気配線部７が配されている。さらに換言すると、Ｘ軸方向において、高さ補償部材４と発受光点３ａとの間に凸部９が位置するように、高さ補償部材４に対して受発光素子３が配置されている。これにより、光路変換ミラー部２ｃのＸ軸方向における突出量（凸部９からの突出量）を、発受光点３ａと凸部９との間隔により決定することができる。そして、Ｘ軸方向において、フィルム光導波路２における光路変換ミラー部２ｃの高さ補償部材４側端部に凸部９が接触するように、凸部９と発受光点３ａとの間隔を設定することができる。これにより、フィルム光導波路２における光路変換ミラー部２ｃの垂れ量を少なく
することができる。そして、光学結合距離Ｌのばらつきを低減することができ、さらなる低消費電力化を実現することができる。

なお、変形例２の光伝送モジュール１においては、上記変形例１と同様に、受発光素子３における発受光点３ａが、封止剤１１により封止されていてもよい。この場合、形成される封止剤１１の層の厚さは、数μｍ〜３０μｍであることが好ましい。

（変形例３）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）はそれぞれ、この変形例３としての光伝送モジュール１の上面図、及び断面図を示している。

図８（a）に示されるように、変形例３の光伝送モジュール１では、Ｙ軸方向から見て、凸部９は、発受光点３ａを取り囲むようにコの字状に形成されている。これにより、フィルム光導波路２と凸部９との接触面積が増加し、凸部９によるフィルム光導波路２の保持効果が増大する。また、フィルム光導波路２と受発光素子３の受発光面との平行性がさらに高くなり、さらなる低消費電力化を実現することができる。

また、凸部９の形状は、受発光素子３の発受光点３ａを取り囲むように形成されていれば、コの字形状に限定されない。例えば、凸部９の形状が、ロの字形状であってもよい。この場合、フィルム光導波路２と凸部９との接触面積がさらに増加し、凸部９によるフィルム光導波路２の保持効果がさらに増大する。その結果、光伝送モジュール１の振動・衝撃等による応力に対して、フィルム光導波路２の変形が発生しにくくなり、光学結合の信頼性がさらに向上する。

（変形例４）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）はそれぞれ、この変形例４としての光伝送モジュール１の上面図、及び断面図を示している。

変形例４の光伝送モジュール１は、フィルム光導波路２が高さ補償部材４の上面から受発光素子３側に突き出している部分（以降、突き出し部分と称する）の下側面において、フィルム光導波路２の光伝送方向に平行な２つの側面の一方の側面近傍の領域が、高さ補償部材４によって支持されている構成となっている。言い換えれば、高さ補償部材４における受発光素子３側の壁面の形状がＬ字型となっており、フィルム光導波路２の突き出し部分の下側面を２辺で支える構造となっている。さらに換言すると、変形例４の光伝送モジュール１は、高さ補償部材４がフィルム光導波路２のＺ軸方向（幅方向）の２つの端部のうち一方の端部を支持した、いわゆる片持ち支持構造になっている。

この構成によれば、フィルム光導波路２における突き出し部分の突き出し方向に対する一方の横側が高さ補償部材４によって支えられることになるので、重力、衝撃、振動などによる突き出し部分の撓みを抑制することができる。これにより、フィルム光導波路２と受発光素子３との間の光結合の信頼性を向上させることができる。

次に、基板間配線を実現する光伝送モジュール１の具体例について説明する。図１０はフィルム光導波路としての光配線と電気配線基板とを用いた光伝送モジュール全体を示し、図１０（ａ）は側面断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡＡ’線断面図であり、図１０（ｃ）は上面図である。

同図に示される構成では、１枚の基板６としての電気配線基板６’に、１本のフィルム
光導波路２が設けられるとともに、このフィルム光導波路２の２つの端部それぞれに対応して、受発光素子３および高さ補償部材４が設けられている。

フィルム光導波路２は、高さ補償部材４上に接着剤で固定されている。また、高さ補償部材４は、フィルム光導波路２における幅方向の一端を保持する片持ち構造になっている。そして、高さ補償部材４は、図１０（ｃ）に示されるように、受発光素子３の周囲を取り囲むように形成されている。これにより、受発光素子３の信頼性確保のために封止剤を注入し封止樹脂部を形成するに際し、この封止剤を高さ補償部材４によりせき止めることができる。それゆえ、受発光素子３を封止する封止樹脂部の厚み・広がり量をコントロールすることができ、信頼性が高く、かつ小型化した光伝送モジュールの作製が可能になる。また、受発光素子３を取り囲む高さ捕縄部材４上には、蓋部材１０が設けられている。換言すると、この蓋部材１０は、高さ捕縄部材４内壁により形成された開口部を閉塞するように設けられている。

受発光素子３は、凸部９と発受光点３ａと電極パッド３ｂとを同一面上に有している。凸部９は、発受光点３ａと電極パッド３ｂとの間に配されている。光伝送モジュール１においては、凸部９とフィルム光導波路２とは接着していることが好ましい。また、フィルム光導波路２と受発光素子３における発受光点３ａとは、光学的に結合している。

なお、図３（ａ）・（ｂ）に示された構成と同様に、受発光素子３の電極パッド３ｂと電位配線５とは、電気接続部材８により電気的に接続している。凸部９の役割は、図３（ａ）・（ｂ）に示された構成と同様であるので、ここでは説明を省略する。

電気配線基板６’における受発光素子３と反対側の面には、電気接続部５ａとしてのコネクタ５ａ’が設けられている。コネクタ５ａ’と電気配線基板６’の電気配線とは、はんだ等の材料により、電気的に接続されている。このように電気配線基板６’を挟んで、受発光素子３及びコネクタ５ａ’が配された構成になっているので、光伝送モジュールの小型化が可能になる。また、電気配線基板６’としては、両面電気配線を有するＦＰＣ、またはガラエポ基板等が挙げられる。なお、電気配線基板６’がＦＰＣのようなフレキシブル基板である場合、光伝送モジュール全体の剛性を高めるために、コネクタ５ａ’と電気配線基板６’との間に、エポキシ樹脂のような樹脂材料が充填されていてもよい。

図１１は、基板間を基板６およびフィルム光導波路２によって接続する光伝送モジュール１の概略構成を示す側面断面図である。図１０（ａ）〜（ｃ）に示す構成は、高さ補償部材４が受発光素子３を取り囲む構成であった。しかしながら、光伝送モジュール１はこの構成に限定されず、フィルム光導波路２が高さ補償部材４により支持される構成であればよい。例えば図１１に示される構成が挙げられる。図１１では、高さ補償部材４は、フィルム光導波路２における、受発光素子３よりもＸ方向内側部分を支持している。そして、凸部９は、フィルム光導波路２における高さ補償部材４から受発光素子３側に突き出している部分を支持している。

また、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１に示す構成では、１枚の基板６上に、高さ補償部材４、および受発光素子３を備えるユニットが２つ設けられているが、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、このユニットをそれぞれ別の基板６上に設けた構成としてもよい。この構成の場合、外部配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとを接続する部材はフィルム光導波路２のみとなる。よって、例えば配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとが同一平面上にない場合などにも、フィルム光導波路２のフレキシビリティを利用することによって両者を接続する経路の自由度を高めることが可能となる。また、高さ補償部材４の外側側面に電気接続部５ａ…が設けられている。また、外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂは、それぞれ接続保持部材３２Ａおよび３２Ｂ、ならびに電気接続部３３Ａおよび３３Ｂ
を備えている。これらの外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂがそれぞれ光伝送モジュール１に接続されることによって、外部の配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとを光伝送によって信号接続することが可能となる。

なお、図１１に示す構成において、基板６をフレキシブル基板によって構成することによって、配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとの接続経路の自由度を高めることが可能である。ただし、基板６とフィルム光導波路２とが２つの配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとの間に設けられている場合、基板６とフィルム光導波路２とが物理的に干渉しあうことによって経路の自由度が制限されることが考えられるが、フィルム光導波路２のみで接続する場合には、このような干渉がないので、経路の自由度をより高めることが可能である。

また、電気接続部５ａが、基板７の面に平行な方向に突き出した形状で設けられた構成としてもよい。この構成を図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す。このような構成によれば、外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂと光伝送モジュール１とを、互いの基板面に平行な方向に両者を近づけることによって両者が電気的に接続され、逆の方向に遠ざけることによって両者の接続を解除することが可能となる。

また、図１３に示す構成において、電気接続部５ａは、基板６における受発光素子３と反対側の面に設けられた電気コネクタであってもよい。この構成を図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す。このような構成によれば、外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂに対し、光伝送モジュール１を基板面に垂直な方向に両者を近づけることによって両者が電気的に接続され、逆の方向に遠ざけることによって両者の接続を解除することが可能となる。また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す構成において、高さ補償部材４が受発光素子３を取り囲む側壁を有していてもよい。この構成では、高さ補償部材４の側壁により形成される開口部内に、受発光素子３が配置されることになる。そして、高さ補償部材４の上記側壁により形成される開口部に封止樹脂が注入されていてもよい。

（応用例）
本実施形態の光伝送モジュール１は、例えば以下のような応用例に適用することが可能である。

まず、第一の応用例として、折り畳み式携帯電話，折り畳み式ＰＨＳ（Personal Handyphone System），折り畳み式ＰＤＡ（Personal Digital Assistant），折り畳み式ノートパソコン等の折り畳み式の電子機器におけるヒンジ部に用いることができる。

図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、光導波路１０を折り畳み式携帯電話４０に適用した例を示している。すなわち、図１５（ａ）は光導波路１０を内蔵した折り畳み式携帯電話４０の外観を示す斜視図である。

図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した折り畳み式携帯電話４０における、光導波路１０が適用されている部分のブロック図である。この図に示すように、折り畳み式携帯電話４０における本体４０ａ側に設けられた制御部４１と、本体の一端にヒンジ部を軸として回転可能に備えられる蓋（駆動部）４０ｂ側に設けられた外部メモリ４２，カメラ部（デジタルカメラ）４３，表示部（液晶ディスプレイ表示）４４とが、それぞれ光伝送路４によって接続されている。

図１５（ｃ）は、図１５（ａ）におけるヒンジ部（破線で囲んだ部分）の透視平面図である。この図に示すように、光伝送路４は、ヒンジ部における支持棒に巻きつけて屈曲させることによって、本体側に設けられた制御部と、蓋側に設けられた外部メモリ４２，カメラ部４３，表示部４４とをそれぞれ接続している。

光導波路１０を、これらの折り畳み式電子機器に適用することにより、限られた空間で高速、大容量の通信を実現できる。したがって、例えば、折り畳み式液晶表示装置などの、高速、大容量のデータ通信が必要であって、小型化が求められる機器に特に好適である。

第２の応用例として、光導波路１０は、印刷装置（電子機器）におけるプリンタヘッドやハードディスク記録再生装置における読み取り部など、駆動部を有する装置に適用できる。

図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、光導波路１０を印刷装置５０に適用した例を示している。図１６（ａ）は、印刷装置５０の外観を示す斜視図である。この図に示すように、印刷装置５０は、用紙５２の幅方向に移動しながら用紙５２に対して印刷を行うプリンタヘッド５１を備えており、このプリンタヘッド５１に光導波路１０の一端が接続されている。

図１６（ｂ）は、印刷装置５０における、光導波路１０が適用されている部分のブロック図である。この図に示すように、光導波路１０の一端部はプリンタヘッド５１に接続されており、他端部は印刷装置５０における本体側基板に接続されている。なお、この本体側基板には、印刷装置５０の各部の動作を制御する制御手段などが備えられる。

図１６（ｃ）および図１６（ｄ）は、印刷装置５０においてプリンタヘッド５１が移動（駆動）した場合の、光導波路１０の湾曲状態を示す斜視図である。この図に示すように、光導波路１０をプリンタヘッド５１のような駆動部に適用する場合、プリンタヘッド５１の駆動によって光伝送路４の湾曲状態が変化するとともに、光導波路１０の各位置が繰り返し湾曲される。

したがって、本実施形態にかかる光伝送モジュール１は、これらの駆動部に好適である。また、光伝送モジュール１をこれらの駆動部に適用することにより、駆動部を用いた高速、大容量通信を実現できる。

図１７は、光導波路１０をハードディスク記録再生装置６０に適用した例を示している。

この図に示すように、ハードディスク記録再生装置６０は、ディスク（ハードディスク）６１、ヘッド（読み取り、書き込み用ヘッド）６２、基板導入部６３、駆動部（駆動モータ）６４、光導波路１０を備えている。

駆動部６４は、ヘッド６２をディスク６１の半径方向に沿って駆動させるものである。ヘッド６２は、ディスク６１上に記録された情報を読み取り、また、ディスク６１上に情報を書き込むものである。なお、ヘッド６２は、光導波路１０を介して基板導入部６３に接続されており、ディスク６１から読み取った情報を光信号として基板導入部６３に伝搬させ、また、基板導入部６３から伝搬された、ディスク６１に書き込む情報の光信号を受け取る。

このように、光導波路１０をハードディスク記録再生装置６０におけるヘッド６２のような駆動部に適用することにより、高速、大容量通信を実現できる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせ
て得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る光伝送モジュールは、各種機器間の光通信路にも適用可能であるとともに、小型、薄型の民生機器内に搭載される機器内配線としてのフレキシブルな光配線にも適用可能である。

本発明の実施の一形態における光伝送モジュールの概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の一形態における光伝送モジュールの変形例を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の他の形態の光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）はその側面断面図である。 （ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示された光伝送モジュールの製造方法の各工程を示した断面図である。 従来例１（特許文献１）、従来例２（特許文献２）、及び本発明の光伝送モジュールにおける、光学結合距離の設定値及びばらつきを示すグラフである。 変形例１としての光伝送モジュールの概略構成を示す断面図である。 変形例２としての光伝送モジュールの概略構成を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、変形例３としての光伝送モジュールの概略構成を示す上面図、及び断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、変形例４としての光伝送モジュールの概略構成を示す上面図、及び断面図である。 フィルム光導波路としての光配線と電気配線基板とを用いた光伝送モジュール全体を示し、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ’線断面図であり、（ｃ）は上面図である。 基板間を基板およびフィルム光導波路によって接続する光伝送モジュールの概略構成を示す側面断面図である （ａ）は、高さ補償部材、受発光素子および電気配線を備える２つのユニットをそれぞれ別の基板上に設けた光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、その側面断面図である。 （ａ）は、電気接続部が、基板の面に平行な方向に突き出した形状で設けられた光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、その側面断面図である。 （ａ）は、電気コネクタとしての電気接続部が、基板における受発光素子と反対側の面に設けられた光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、その側面断面図である。 （ａ）は、本実施形態に係る光伝送路を備えた折り畳み式携帯電話の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した折り畳み式携帯電話における、上記光伝送路が適用されている部分のブロック図であり、（ｃ）は、（ａ）に示した折り畳み式携帯電話における、ヒンジ部の透視平面図である。 （ａ）は、本実施形態に係る光伝送路を備えた印刷装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した印刷装置の主要部を示すブロック図であり、（ｃ）および（ｄ）は、印刷装置においてプリンタヘッドが移動（駆動）した場合の、光伝送路の湾曲状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る光伝送路を備えたハードディスク記録再生装置の外観を示す斜視図である。 （ａ）は、特許文献１に開示された従来の光導波路モジュールの斜視図であり、（ｂ）は、その側面断面図であり、（ｃ）は、気密パッケージされた従来の光導波路モジュールの斜視図である。 特許文献２に開示された従来の光伝送モジュールの側面断面図である。

符号の説明

１ 光伝送モジュール
２ フィルム光導波路（光伝送路）
３ 受発光素子（光素子）
３ａ 発受光点
３ｂ 電極パッド
４ 高さ補償部材
５ 電気配線
５ａ 電気接続部
６ 基板
７ 電気配線部
７ａ 露出面（配線露出面）
８ 電気接続部材
９ 凸部

本発明は、光信号を伝送する光伝送モジュール、電子機器、及び光伝送モジュールの製造方法に関するものである。

近年、高速で大容量のデータ通信が可能な光通信網が拡大している。今後、この光通信網は民生機器への搭載が予想されている。そして、データ転送の高速大容量化、ノイズ対策、機器内の基板間をデータ伝送する用途として、現在の電気ケーブルと変わりなく使用することができる電気入出力の光データ伝送ケーブル（光ケーブル）が求められている。この光ケーブルとしては、フレキシブル性を考慮すると、フィルム光導波路を用いることが望ましい。

光導波路とは、屈折率の大きいコアと、該コアの周囲に接して設けられる屈折率の小さいクラッドとにより形成され、コアに入射した光信号を該コアとクラッドとの境界で全反射を繰り返しながら伝搬するものである。また、フィルム光導波路は、コアおよびクラッドが柔軟な高分子材料からなるため柔軟性を有している。

この柔軟性を有するフィルム光導波路を光ケーブルとして用いた光伝送モジュールは、一般的に、以下の部材を備えている。すなわち、光伝送モジュールは、光導波路と光学結合する光電変換素子（受発光素子）と、該光電変換素子に接続される電気配線を有する基板と、電気配線と光電変換素子とを電気接続する電気接続手段とを備えている。なお、受発光素子とは、電気信号を光信号に変換して発信し、光信号を受信して電気信号に変換する機能を有する素子である。従来の光伝送モジュールにおいては、電気配線と光電変換素子とを電気接続する電気接続手段として、ワイヤボンディングが用いられている（例えば特許文献１）。

図１８（ａ）は、この従来の光導波路モジュール２０１の斜視図であり、図１８（ｂ）は、その側面断面図であり、図１８（ｃ）は、気密パッケージされた光導波路モジュール２０１の斜視図である。

これらの図に示すように、サブマウント２２０上に光導波路フィルム２１０が実装されており、その端面でのミラー面反射を介して受発光素子２３０との間で光の伝送が行われる。また、ＩＣパッケージ２４０には、光導波路フィルム２１０を載置するためのサブマウント２２０が形成されている。ＩＣパッケージ２４０には、電極２４２が形成されており、電極２４２は、配線２４６により受発光素子２３０の発受光点２３２に電気接続されている。すなわち、電極２４２と発受光点２３２とは、配線２４６によるワイヤボンディングにより電気接続している。

また、光伝送モジュールの構成の他の一例としては、例えば特許文献２及び３に開示された光伝送モジュールが挙げられる。

特許文献２に開示された光伝送モジュールは、図１９に示されるように、フィルム光配線３１１と光デバイス３１４とが、バンプ３１０により接着された構成になっている。

また、特許文献３には、光素子と光導波路との位置を、基板に形成された位置決め用ピンにより決定する技術が開示されている。
特開２００５−３２１５６０号公報（平成１７(2005)年１１月１７日公開） 特許第３２５７７７６号公報（平成１３(2001)年１２月 ７日登録） 特開２００６−２５９６８２号公報（平成１８(2006)年 ９月２８日公開）

例えば小型・薄型の機器内において光導波路を用いる場合、光伝送モジュールの小型化・低背化が要求されると考えられる。しかしながら、図１８に示された従来の光伝送モジュールでは、ワイヤボンディングのためのスペースを確保する必要があるため、低背化に制約が生じる。

すなわち、図１８に示されるように、ワイヤボンディングにより配線２４６と発受光点２３２とを電気接続する場合、発受光点２３２の形成面と電極２４２の形成面とに高低差があるため、配線２４６はループ構造になる。このため、従来の光伝送モジュールでは、配線２４６のループ高さ（発受光点２３２の形成面と配線２４６のループ構造の頂点との距離）を確保する設計になる。それゆえ、光導波路フィルム２１０をサブマウント２２０に実装するに際し、光学結合距離Ｌ（発受光点２３２と光導波路フィルム２１０との距離）を配線２４６のループ高さ以下に設定することが困難になり、光伝送モジュールの低背化に制約が生じる。

また、フィルム光導波路を光ケーブルとして用いた光伝送モジュールは、光電変換素子（受発光素子）にて、電気信号を光信号に変換して発信し、光信号を受信して電気信号に変換する。このため、通常の電気配線を用いた信号伝送モジュールと比較して、光伝送モジュールは、光電変換素子での光―電気変換もしくは電気―光変換の際に余分に電力を消費し、消費電力が大きくなる。

さらに、光伝送モジュールでは、光学結合距離が大きくなれば大きいほど、フィルム光導波路から受光素子へ入射する光量を確保するために、発光素子からフィルム光導波路に向けて出射する光の光量を多くする必要があるため、受発光素子に必要な電力（消費電力）が増大する。図１８に示された従来の光伝送モジュールでは、光学結合距離Ｌを配線２４６のループ高さ以下に設定することが困難であるため、光学結合距離Ｌを小さくすることによる消費電力の低減にも制約が生じる。

また、配線２４６のループ構造を避けて、光導波路フィルム２１０を実装した場合には、ＩＣパッケージ２４０に配線２４６のループ配置面積を確保する必要があり、光伝送モジュール全体のサイズが大きくなるという問題がある。

ここで、上記低背化（光学結合距離Ｌを小さくすること）を実現するための改良構成として、配線２４６によるワイヤボンディングの代わりに、銀ペーストやはんだといった液状導電性材料により受発光素子２３０と電極２４２とを電気接続する構成が考えられる。しかしながら、上記改良構成では、液状導電性材料が拡散し発受光点２３２に干渉してしまうという問題が生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化・低背化を図ると共に、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる光伝送モジュール、電子機器、及び光伝送モジュールの製造方法を提供することにある。

本発明の光伝送モジュールは、上記の課題を解決するために、光を伝送する光伝送路と、光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子と、上記光素子、及び電気配線が搭載された基板と、上記電極パッドと上記電気配線とを電気接続する電気接続部材と、を備えた光伝送モジュールであって、上記基板は、上記電気配線が露出した配線露出面を有し、上記電気接続部材は、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されており、上記電極パッドと上記発受光点との間に、受発光面に対し突出した凸部が設けられていることを特徴としている。

本発明の光伝送モジュールは、光を伝送する光伝送路と、光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子とを備えている。つまり、本発明の光伝送モジュールは、光伝送路の一方の端面より出射した光が進行する方向に受光面を有する光素子が配されている一方、発光面を有する光素子から出射した光が進行する方向に光伝送路の他方の端面が配された構成になっている。それゆえ、光伝送路の一方の端面より出射した光、または発光面を有する光素子から出射した光の進行方向において、光素子の受発光面と光伝送路とが離間した構成になっている。そして、この離間距離が、受発光面と光伝送路とを光学結合するために光学結合距離になっている。

従来の光伝送モジュールでは、電気接続部材としてワイヤを用いた構成であったため、電気接続部材は、ワイヤのループ高さだけ電極パッド形成面から突出していた。このため、光学結合距離（発受光点と光伝送路との距離）をワイヤのループ高さ以下に設定することが困難になり、光伝送モジュールの低背化に制約が生じるという問題がある。

これに対し、上記の構成では、上記基板は、上記電気配線が露出した配線露出面を有し、上記電気接続部材は、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されているので、電気接続部材における電極パッド形成面からの突出距離は、実質的に液状導電性材料の固化物の厚さになる。したがって、上記の構成によれば、従来の構成と比較して、フィルム光導波路と光素子との距離を小さくすることができ、モジュールの低背化を実現することが可能になる。また、従来の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離を小さくすることができるので、光電変換素子としての光素子での消費電力を低減させることができる。

さらに、上述のように、上記電気接続部材が、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されている光伝送モジュールでは、液状導電性材料の固化物からなる電気接続部材を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点へ干渉するという課題が残されている。

上記の構成によれば、上記電極パッドと上記発受光点との間に、受発光面に対し突出した凸部が設けられているので、電気接続部材を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点へ広がっても、この凸部が液状導電性材料をせき止める役割を果たす。これにより、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになっていることが好ましい。

上記の構成によれば、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになっているので、配線露出面と電極パッドの形成面との高低差を解消し、液状導電性材料の固化物による電気接続に断線が生じにくくなる。それゆえ、上記の構成によれば、配線露出面と電極パッドとを断線なく安定に電気接続することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記基板には、上記光伝送路を支持する台座部材が設けられており、上記凸部は、光伝送路における上記台座部材から光素子側に突き出している部分を支持していることが好ましい。

上記の構成によれば、光伝送路と光素子との距離は、台座部材及び凸部との両方により補償されることになる。それゆえ、上記の構成によれば、台座部材のみで光素子と光伝送路との距離を補償している構成と比較して、受発光面と光伝送路との離間距離、すなわち、光学結合距離のばらつきを低減することが可能になる。

さらに、光伝送路と凸部とが接する構造とすることで、受発光面と光伝送路との離間距離が安定し、光学結合距離のばらつきが低減する。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記凸部に、上記光伝送路が、接着剤により接着されていることが好ましい。

上記の構成のように、上記凸部に、上記光伝送路が、接着剤により接着されていることで、上記の光学結合距離のばらつき低減効果をさらに向上させることが可能になる。さらに、光伝送路における台座部材から光素子側に突き出している部分が自重により撓むことを防止することができる。さらに、光伝送モジュールに振動・衝撃が加わったとき、光伝送路の変形を抑制することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記台座部材は、上記基板、及び上記光伝送路に、接着剤により接着されていることが好ましい。

台座部材のみで光素子と光伝送路との距離を補償している構成において、台座部材が、基板及び光伝送路に、接着剤により接着されている場合、接着剤の塗出量、及び荷重のばらつきにより、形成される接着層の厚みもばらついてしまう。上記凸部の高さは、台座部材及び光素子の高さよりも小さくなっている。凸部の加工ばらつきは、光素子及び台座部材に比べて非常に小さい。それゆえ、上記のように接着層の厚みもばらついても、光伝送路と光素子との光学結合距離のばらつきを非常に小さく低減することができる。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記凸部は、受発光面に平行な方向において、上記発受光点の周囲を取り囲むように設けられていることが好ましい。

これにより、光伝送路と凸部との接触面積が増加し、凸部による光伝送路の保持効果が増大する。また、光伝送路と光素子の受発光面との平行性がさらに高くなり、さらなる低消費電力化を実現することができる。

上記凸部は、コの字形状、またはロの字形状になっていてもよい。

特に、上記凸部がロの字形状になっている場合、光伝送路と凸部との接触面積がさらに増加し、凸部による光伝送路の保持効果がさらに増大する。その結果、光伝送モジュールの振動・衝撃等による応力に対して、光伝送路の変形が発生しにくくなり、光学結合の信頼性がさらに向上する。

また、本発明の光伝送モジュールでは、上記光伝送路は、少なくとも一方の端面が斜めに加工されたフィルム光導波路であって、上記光素子は、受発光面で、上記端面にて反射した光と光学的に結合するようになっていてもよい。

また、本発明の電子機器は、上述の光伝送モジュールを備える電子機器において、上記光伝送モジュールは、上記電気配線と電気的に接続され、外部の配線と電気的に接続するための電気接続手段をさらに備え、上記光伝送路における両端の電気接続手段が、上記電子機器内部における機器基板にそれぞれ接続されていることを特徴としている。

これにより、光伝送モジュールを機器基板間に電気接続するだけで、電子機器内の機器基板間の光データ伝送を行うことができる。また、光伝送モジュールを実装してデータ伝送することができるため、電子機器の小型化を図ることができる。

また、本発明の電子機器では、上記光伝送モジュールにおける、上記光素子と上記光伝送路の端面とが、上記電子機器の筐体部に設けられていることが好ましい。

これにより、上記光素子と上記光伝送路の端面とを実装するための基板を筐体部に設ける必要がないため、電子機器をさらに小型化することができる。

また、本発明の電子機器では、ヒンジ部を備える電子機器において、上記光伝送モジュールは、上記ヒンジ部に設けられていることが好ましい。

これにより、屈曲部で生じやすいノイズを低減することができるため、ヒンジ付き電子機器内部の機器基板間のデータ伝送を確実に効率良く行うことができる。また、光伝送モジュールは小型で柔軟性を有するため、ヒンジ付き電子機器にヒンジを組み込みんだ後に実装することができるため生産性の高い電子機器を実現することができる。

本発明の光伝送モジュールの製造方法は、上記の課題を解決するために、光を伝送する光伝送路と、光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子と、上記光素子、及び電気配線が搭載された基板と、上記電極パッドと上記電気配線とを電気接続する電気接続部材とを備えた光伝送モジュールの製造方法であって、上記電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程と、上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程と、を含むことを特徴としている。

上記の構成によれば、上記電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程を含むので、従来の構成と比較して、フィルム光導波路と光素子との距離を小さくすることができ、モジュールの低背化を実現することが可能になる。また、従来の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離を小さくすることができるので、光電変換素子としての光素子での消費電力を低減できる光伝送モジュールを製造することができる。

上記の構成によれば、さらに上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程を含むので、電気接続部材を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点へ広がっても、この凸部が液状導電性材料をせき止める役割を果たし、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる。

本発明の光伝送モジュールの製造方法では、上記電気接続工程の前に、上記基板に、上記電気配線が露出した配線露出面を、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになるように形成する工程を含むことが好ましい。

また、本発明の光伝送モジュールの製造方法は、上述の光伝送モジュールを製造するための光伝送モジュールの製造方法であって、上記電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程と、上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程と、を含み、上記電気接続工程の前に、上記基板に、上記電気配線が露出した配線露出面を、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになるように形成する工程を含むことを特徴としている。

これにより、配線露出面と電極パッドとを断線なく安定に電気接続することができる。

本発明の光伝送モジュールの製造方法では、上記凸部に、光伝送路を接着剤により実装する光伝送路実装工程を含むことが好ましい。

上記の構成によれば、光伝送路の凸部への載置に、接着剤が用いられることになる。これにより、光学結合距離のばらつき低減効果をさらに向上させることが可能になる。

本発明の光伝送モジュールは、以上のように、上記基板は、上記電気配線が露出した配線露出面を有し、上記電気接続部材は、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されており、上記電極パッドと上記発受光点との間に、受発光面に対し突出した凸部が設けられている構成である。

また、本発明の光伝送モジュールの製造方法は、以上のように、上記電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程と、上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程と、を含む構成である。

それゆえ、小型化・低背化を図ると共に、液状導電性材料の発受光点への干渉を防止することができる。

また、本発明の電子機器は、以上のように、上記光伝送モジュールは、上記電気配線と電気的に接続され、外部の配線と電気的に接続するための電気接続手段をさらに備え、上記光伝送路における両端の電気接続手段が、上記電子機器内部における異なる機器基板にそれぞれ接続されている構成である。

これにより、電子機器内の機器基板間の光データ伝送を行うことができる。また、光伝送モジュールを実装してデータ伝送することができるため、電子機器の小型化を図ることができる。

（実施の形態１）
本発明の一実施形態について、図面を用いて以下に説明する。

図１は、本実施形態における光伝送モジュール１の概略構成を示す側面図である。なお、本実施形態は、後述する実施の形態２で示す本発明に係る光伝送モジュール１の前提となる構成を示すものである。なお、以下、光伝送路がフィルム光導波路である場合について説明するが、本発明に適用可能な光伝送路は、光を伝送する機能を有する部材であればよく、例えば、光ファイバ、光学フィルタ、カバーガラス等の部材であってもよい。

光伝送モジュール１は、フィルム光導波路（光伝送路）２と、受発光素子（光素子）３と、高さ部材補償部材（台座部材）４と、電気配線５と、基板６とを備えている。

フィルム光導波路２は、屈折率の大きいコア部２ａと、該コア部２ａの周囲に接して設けられる屈折率の小さいクラッド部２ｂとにより形成され、コア部２ａに入射した光信号を該コア部２ａとクラッド部２ｂとの境界で全反射を繰り返しながら伝搬するものである。コア部２ａおよびクラッド部２ｂは、柔軟性を有する高分子材料からなるものであるため、フィルム光導波路２は柔軟性を有している。フィルム光導波路２の両端部は、４５度の傾斜面を有し、この傾斜面において光信号を反射する光路変換ミラー部２ｃになっている。なお、光路変換ミラー部２ｃの傾斜面の角度は４５度に限定されるものではなく、入射される光信号をフィルム光導波路２内部へ反射させることができればよく、適宜変更可能である。なお、図１においては、フィルム光導波路２の端部付近において、光導波路２の長手方向（光軸方向）をＸ軸方向、コア部２ａ、およびクラッド部２ｂの積層方向をＹ軸方向とする。また、このＹ軸方向は、基板６におけるフィルム光導波路２の搭載面の法線方向とも一致する。そして、図１においては、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対し垂直な方向をＺ軸方向としている。

受発光素子３は、電気信号を光信号に、光信号を電気信号にそれぞれ変換するものである。また、受発光素子３は、面受発光型の素子であり、基板７に搭載される搭載面とは反対側の面に光信号を発信および受信する活性部としての発受光点３ａが形成されている。そして、この発受光点３ａが形成された面（受発光面）に、電気配線５に電気接続される電極パッド３ｂが形成されている。

高さ補償部材４は、フィルム光導波路２を搭載すると共に、フィルム光導波路２と受発光素子３との間の距離を一定に保つための保持部材である。なお、高さ補償部材４の高さは、フィルム光導波路２と受発光素子３との光結合効率が最適になるように予め設定されている。

電気配線５は、受発光素子３と後述の駆動回路等の電子回路とを接続して、電気信号の伝達を行うものである。具体的には、例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、同軸ケーブル、リードフレーム等が挙げられる。

電気接続部５ａは、電気配線５を介して受発光素子３と外部の電子回路とを電気的に接続するためのものである。

基板６は、上述の、フィルム光導波路２、受発光素子３、高さ補償部材４、電気配線５、および電気接続部５ａを実装するためのものである。この基板６の一部の表面は、電気配線５が露出した露出面（配線露出面）になっている。

光伝送モジュール１では、露出している電気配線５と電極パッド３ｂとを電気接続するために、電気接続部材８が設けられている。この電気接続部材８は、受発光素子３の側壁をつたって電気配線５に接続している。つまり、電気接続部材８は、はんだ、銀ペースト等の液状導電性材料の固化物から構成され、露出された電気配線５、及び電極パッド３ｂに接触するように配されている。電気接続部材８は、受発光素子３の電極パッド３ｂに液状導電性材料を塗布し固化した結果、形成された部材である。

従来の光伝送モジュールでは、電気接続部材としてワイヤを用いた構成であったため、電気接続部材は、ワイヤのループ高さだけ電極パッド形成面から突出していた。これに対し、光伝送モジュール１では、電気接続部材８における電極パッド３ｂ形成面からの突出距離が、実質的に液状導電性材料の固化物の厚さになる。したがって、光伝送モジュール１では、従来の構成と比較して、フィルム光導波路２と受発光素子３との距離を小さくすることができ、モジュールの低背化を実現することが可能になる。また、従来の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離ＬおよびＬのバラつきを小さくすることができる。このため、光電変換素子としての受発光素子３での消費電力を低減させることができる。

図２は、本実施形態の光伝送モジュール１の変形例を示す断面図である。図２に示されるように、電気配線５が露出した露出面（配線露出面）が受発光素子３における電極パッド３ｂ形成面と同じ高さになっていてもよい。

具体的には、電気配線５が、基板６上に形成された電気配線部７に搭載されている。そして、電気配線部７は、電気配線５が露出した露出面７ａ・７ｂを有する。電気配線部７の上面としての露出面７ａは、受発光素子３における電極パッド３ｂ形成面と同じ高さＤになっている。一方、露出面７ｂは、電気配線部７における受発光素子３と対向する側面に配されている。ここでいう高さＤとは、基板６における受発光素子３の搭載面から、電極パッド３ｂ形成面または露出面７ａまでの距離を意味している。ここでいう「同じ高さ」とは、実使用上の光伝送モジュールの設計範囲内で高さが同じであることを意味している。すなわち、測定限界内で高さが同じになっていることを意味している。この電気配線部７は、基板６における受発光素子３の搭載面に対し突出した構造であればよく、例えば角型チップ抵抗器であってもよい。

露出面７ａにて露出している電気配線５と電極パッド３ｂとを電気接続するために、電気接続部材８が設けられている。この電気接続部材８は、非導電性ペーストにより構成される絶縁部１０の上に設けられている。また、電気接続部材８は、露出面７ａにて露出された電気配線５、及び電極パッド３ｂに接触するように配されている。つまり、電気接続部材８は、受発光素子３と電気配線部７との間隙に液状導電性材料を注入し固化した結果、形成された部材である。

液状導電性材料により電気配線と受発光素子の電極パッドとの電気接続を行った場合、従来の光伝送モジュールのように電極パッドと電気配線とに高低差があると、途中で断線せずに電気接続部を形成することが困難である。このため、光伝送モジュールの信頼性に問題が生じる。一方、図２に示された光伝送モジュール１では、Ｙ軸方向における電気配線５と電極パッド３ｂとの高低差が０になっているので、途中で断線することなく、安定な電気接続を実現することができる。

（実施の形態２）
本発明の別の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。なお、本実施形態において、実施の形態１と同様の機能を有する部材には同じ部材番号を付している。

実施の形態１のように、受発光素子３の電極パッド３ｂと電気配線５とを電気接続する電気接続部８として液状導電性材料を用いる場合、以下の課題が残されている。

すなわち、液状導電性材料の固化物からなる電気接続部８を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点３ａへ干渉するという課題が残されている。基板６に受発光素子３を実装するに際し、約±１０μｍ〜±５０μｍの実装ズレが生じる。このため、現実問題として、受発光素子３と電気配線部７との間には、クリアランス（間隙）が必要になる。そして、Ｙ軸方向における電気配線５と電極パッド３ｂとの高低差を０にしても、電気接続部８を形成するために、このクリアランスを埋める程度の液状導電性材料が必要になる。それゆえ、受発光素子３の電極パッド３ｂと電気配線５とを電気接続するために液状導電性材料を塗布しても、この液状導電性材料が発受光点３ａにまで到達し、干渉する。

上記の課題を解決するために、受発光素子３における発受光点３ａと電極パッド３ｂとの距離を長くするという方策が考えられる。しかしながら、実施の形態１の光伝送モジュール１に上記の方策を採用した場合、受発光素子３の寸法が大きくなってしまい、光伝送モジュールの小型化・低背化を図ることができない。また、光伝送モジュール１における受発光素子３は、ウエハからダイジングやクリーピングにより切り出されることにより製造される。受発光素子３の寸法が大きくなると、ウエハ当たりのチップ取り数が減少する。このため、受発光素子３の製造にかかるコストが高くなってしまう。

本実施形態の光伝送モジュール１は、上述の液状導電性材料の発受光点３ａへの干渉を防止するとともに、受発光素子の製造にかかるコストも高くなく、モジュールの小型化・低背化を可能にする構成になっている。図３（ａ）は、本実施形態の光伝送モジュール１の概略構成を示す平面図であり、図３（ｂ）はその側面断面図である。同図に示すように、光伝送モジュール１は、フィルム光導波路２、受発光素子３、高さ補償部材４、電気配線５、および基板６を備えた構成となっている。そして、基板６の電気配線部７は、電気配線５が露出した露出面７ａを有し、この露出面７ａは、受発光素子３の電極パッド３ｂ形成面と同じ高さＤになっている。そして、受発光素子３と電気配線部７との間に、非導電性ペーストにより構成される絶縁部１０が形成されている。この絶縁部１０は、受発光素子３と電気配線部７との間を電気的に絶縁するために設けられている。

本実施形態では、図３（ｂ）に示されるように、受発光素子３における発受光点３ａと電極パッド３ｂとの間に、受発光面に対し突出した凸部９が設けられている。この構成によれば、電気接続部８を形成するに際し、液状導電性材料が発受光点３ａへ広がっても、この凸部９が液状導電性材料をせき止める役割を果たす。これにより、液状導電性材料の発受光点３ａへの干渉を防止することができる。

凸部９のＸ軸方向における長さは、発受光点３ａと電極パッド３ｂとの距離よりも短ければよい。また、凸部９のＺ軸方向における長さ（幅）は、発受光点３ａと電極パッド３ｂとを接続する電気配線３ｃの幅よりも大きければよい。具体的な光伝送モジュールの寸法を考慮すると、凸部９のＺ軸方向における長さは、１０μｍ〜１００μｍである。また、凸部９のＹ軸方向における長さ（高さ）は、２０〜５０μｍであることが望ましい。

また、凸部９は、フィルム光導波路２における高さ補償部材４から受発光素子３側に突き出している部分を支持している。すなわち、光伝送モジュール１は、Ｙ軸方向を上下方向としたとき、凸部９の上面が、フィルム光導波路２における光路変換ミラー部２ｃ下面と接触した構成になっている。これにより、フィルム光導波路２が、高さ補償部材４及び凸部９により支持され、フィルム光導波路２の端部のＹ軸方向の保持効果が向上する。

ここで、光伝送モジュール１の製造方法について、図４（ａ）〜図４（ｅ）に基づいて説明する。図４（ａ）〜図４（ｅ）はそれぞれ、光伝送モジュール１の製造方法の各工程を示した断面図である。

まず、図４（ａ）に示されるように、基板６に電気配線部７を形成する。電気配線部７において、電気配線５が露出した露出面７ａ・７ｂは、リードフレームを用いた樹脂の一体成型、めっきによる貫通配線の形成、あるいはスパッタ法によるプロセスにより形成可能である。

次に、図４（ｂ）に示されるように、基板６に高さ補償部材４を接着剤により接着する（台座部材載置工程）。基板６と高さ補償部材４とを接着する方法は、従来公知の方法であれば特に限定されない。例えば、基板６の上面に接着シートを置き、該接着シートを、予め基板６の上面における高さ補償部材４を搭載する面にパターニングする。そして、マウンタを用いて、パターニングされた面に高さ補償部材４を実装後、オーブンにより加熱することで、基板６と高さ補償部材４とを接着することができる。また、他の例として、ディスペンサを用いて、基板６の上面における高さ補償部材４を搭載する面に接着剤を塗布する。そして、接着剤を塗布した面に、マウンタを用いて、パターニングされた面に高さ補償部材４を実装後、オーブンにより加熱することで、基板６と高さ補償部材４とを接着することができる。

次に、図４（ｃ）に示されるように、基板６に受発光素子３を実装し、受発光素子３における発受光点３ａと電極パッド３ｂとの間に凸部９を形成する（凸部形成工程）。受発光素子３を基板６へ実装するために用いる接着剤は、銀ペーストである。基板６の受発光素子３を実装する面に、ディスペンス法やスタンプ法により、銀ペーストを塗出する。そして、銀ペーストが塗出された面に、受発光素子３を実装し、オーブン等でベークする。

また、図４（ｃ）の工程（凸部形成工程）においては、予め凸部９を形成した受発光素子３を基板６に実装してもよい。この場合、複数の凸部９が形成された受発光素子３を一括して製造することができる。光伝送モジュール１における受発光素子３は、ウエハからダイジングやクリーピングにより切り出されることにより製造される（複数の受発光素子３が形成されているウエハを分割し、複数の受発光素子３を一括して製造する）。ウエハの状態で各受発光素子３に凸部９を形成した後に、ウエハから切り出すことで、複数の凸部９が形成された受発光素子３を一括して製造することができる。

ウエハの状態で各受発光素子３に凸部９を形成する方法としては、レジストを用いたフォリリソグラフィ法によるパターンニングが挙げられる。フォリリソグラフィ法により、凸部９を形成する場合、ウエハにレジストを塗布後、ウエハの各受発光素子３における凸部９の形成位置が残るように露光・パターニングすることで、凸部９を形成してもよい。この場合、形成される凸部９は、レジストからなる。また、ウエハにレジストを塗布し、ウエハの各受発光素子３における凸部９の形成位置を除去するように露光・パターニングした後、めっき処理を施し、レジストを除去することで、凸部９を形成してもよい。この場合、形成される凸部９は、めっき処理で用いた金属からなる。

図４（ｃ）の工程後、図４（ｄ）に示されるように、銀ペーストやはんだ等の液状導電性材料を用いて、受発光素子３における電極パッド３ｂと露出面７ａにて露出した電気配線５とを電気接続する（電気接続工程）。ディスペンサを用いて液状導電性材料を受発光素子３と電気配線部７との間隙に塗出し、電極パッド３ｂ及び電気配線５に接触させる。このとき、凸部９により、液状導電性材料の発受光点３ａへの干渉を防止することができる。液状導電性材料が銀ペーストである場合、塗出後、オーブンでベークすることで加熱する。また、液状導電性材料がはんだである場合、リフローにより接着する。

図４（ｄ）の工程後、図４（ｅ）に示されるように、基板６にフィルム光導波路２を実装する（フィルム光導波路実装工程）。このとき、フィルム光導波路２実装のために、高さ補償部材４及び凸部９におけるフィルム光導波路２と接触する面に接着剤が塗出される。凸部９に接着剤を塗出するとき、ディスペンサを用いる。高さ補償部材４及び凸部９に接着剤を塗出後、フィルム光導波路２を、マウンタを用いて実装する。基板６におけるフィルム光導波路２の実装位置は、Ｘ−Ｚ平面においてフィルム光導波路２の光路変換ミラー部２ｃが凸部９に重複する位置である。高さ補償部材４及び凸部９に塗出される接着剤としては、接着後のフィルム光導波路２への熱の影響をなくすために、ＵＶ硬化樹脂を用いることが好ましい。

このように、光伝送モジュール１では、高さ補償部材４及び凸部９とフィルム光導波路２とが接着剤により固定されている。さらに、フィルム光導波路２は、受発光素子３の発受光点３ａ近傍に配された凸部９に固定されている。それゆえ、フィルム光導波路２における高さ補償部材４から受発光素子３側に突き出している部分が自重により撓むことを防止することができる。さらに、光伝送モジュール１に振動・衝撃が加わったとき、フィルム光導波路２の変形を抑制することができる。

なお、光伝送モジュール１の製造方法では、図４（ｂ）に示されるように、基板６に高さ補償部材４を接着剤により接着していた（台座部材載置工程）。しかしながら、この台座部材載置工程においては、予め樹脂成型を用いて、高さ補償部材４と基板６とを一体化して製造してもよい。

なお、本実施形態の光伝送モジュール１の製造方法において、図４（ｃ）に示す工程の代わりに、基板６に受発光素子３を実装する工程（すなわち、受発光素子３の受発光面に凸部９を形成する工程を除く）を実行し、図４（ｄ）・（ｅ）に示す工程を行うことで、上記実施の形態１の光伝送モジュール１が完成することはいうまでもない。

本発明者は、光学結合距離Ｌのばらつき低減効果について、本発明の光伝送モジュール１、特許文献１に開示の構成を備えた光伝送モジュール（以下、従来例１の光伝送モジュールと記す）、及び特許文献２に開示された構成を備えた光伝送モジュール（以下、従来例２の光伝送モジュールと記す）を比較・検討した。比較した結果を表１、及び図５に示す。表１は、従来例１、従来例２、及び本発明の光伝送モジュールにおける光学結合距離Ｌのばらつきを比較した結果を示す表である。図５は、従来例１、従来例２、及び本発明の光伝送モジュールにおける、光学結合距離Ｌの設定値（Ｔｙｐ値）及びばらつきを示すグラフである。

表１に示されるように、本発明の光伝送モジュール１における光学結合距離Ｌのばらつきは、従来例１及び２の光伝送モジュールよりも小さく抑えられている。また、図５に示されるように、本発明の光伝送モジュール１では、従来例１及び２の光伝送モジュールと比較して、光学結合距離Ｌの設定値を小さくすることが可能である。以下、従来例１及び２の光伝送モジュールの問題点、及び光伝送モジュール１における光学結合距離Ｌのばらつき低減効果について、考察する。

まず、図１８に示す従来例１の光伝送モジュールでは、受発光素子２３０、及びサブマウント２２０をＩＣパッケージ２４０に実装するための接着剤、サブマウント２２０と光導波路フィルム２１０とを接着するための接着剤が必要になる。従来例１の光伝送モジュールでは、光導波路フィルム２１０をＩＣパッケージ２４０に実装するに際し、受発光素子２３０、及びサブマウント２２０の高さに加え、上記の接着剤により形成される接着層の厚さを考慮して、光学結合距離Ｌを設定する必要がある。従来例１では、光学結合距離Ｌのばらつきは、受発光素子２３０、及びサブマウント２２０の加工公差、及び上記接着剤により形成される接着層の厚さばらつきに起因する。一般に、接着剤による接着処理は、ディスペンサを用いて、接着剤を受発光素子２３０及びサブマウント２２０に塗出し光導波路フィルム２１０を実装した後、荷重を加えることにより行われる。接着剤の塗出量、及び荷重のばらつきにより、接着層の厚みもばらついてしまう。各光伝送モジュールの製造に際し、接着剤の塗出量、及び荷重を厳密に制御することは困難である。したがって、従来例１の光伝送モジュールでは、光学結合距離Ｌのばらつきが大きくなる。また、光学結合距離Ｌのばらつきが大きければ、このばらつきを無視する程度に光学結合距離Ｌの設定値を大きくせざるを得ない。また、従来例１では、光学結合距離Ｌの設定値及びばらつきを小さくするため、サブマウント２２０の加工精度を高くする必要があり、サブマウント２２０の加工コストが増大してしまう。

また、図１９に示す従来例２の光伝送モジュールでは、フィルム光配線３１１と光デバイス３１４とは、バンプ３１０を介して接着されている。このため、バンプ３１０の大きさを設定することで光学結合距離Ｌを小さくすることが可能である。しかしながら、このバンプ３１０は、バンプ３１０を構成するはんだ材料が溶解することによりサイズが変化する。はんだ材料溶解に伴うバンプ３１０のサイズ変化により、光学結合距離Ｌのばらつきが発生してしまう。また、一般に、標準的なはんだバンプ３１０の高さは、５０μｍ±１５μｍである。それゆえ、従来例２の光伝送モジュールにおいて、光学結合距離Ｌは、設定値５０μｍ，ばらつき１５μｍに設定するのが限界である。

また、光学素子を含むウエハにはんだバンプ３１０を形成する場合、ウエハ上にはんだバンプ３１０を形成するだけで、加工工程数が増加してしまう。具体的には、はんだバンプ３１０を形成するために、ウエハ上にシード層を形成する工程、シード層上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストをパターニングする工程、フォトレジストパターンに基づいてはんだめっきを行う工程、フォトレジストを剥離し、シード層をエッチングする工程Ｉ、リフローしバンプを形成する工程ＩＩが必要になる。このため、光デバイス３１４のコストが増大するという問題がある。さらには、上記工程Ｉから上記工程ＩＩへ移行するに際し、光デバイス３１４は、リフローによる高温に曝される。また、工程ＩＩにてバンプ３１０を形成した後、フィルム光配線３１１を実装するときにも、光デバイス３１４は、リフローによる高温に曝される。それゆえ、この高温に対し、フィルム光配線３１１及び光デバイス３１４は、２６０℃以上の耐熱性が要求される。

一方、本発明の光伝送モジュール１においては、フィルム光導波路２におけるＹ方向の高さ位置は、実質的に受発光素子３における凸部９のみにより設定される。凸部９は、図３（ｂ）に示されるように、高さ補償部材４及び受発光素子３に比べ（Ｙ軸方向における）厚さが小さい。このため、凸部９を加工し受発光素子３に形成するに際し、凸部９の加工ばらつきは、受発光素子３及び高さ補償部材４に比べて非常に小さい。それゆえ、フィルム光導波路２と受発光素子３との光学結合距離Ｌのばらつきを非常に小さく低減することができる。また、上述の光伝送モジュール１の製造方法にて説明したように、フィルム光導波路２と凸部９とを接着剤を用いて接着する場合、フィルム光導波路２との接着処理を、凸部９の面で行うことができるので、フィルム光導波路２と受発光素子３の受発光面との平行性が高くなる。したがって、光伝送モジュール１によれば、信頼性が高い光学結合を実現することができる。光伝送モジュール１の製造に際し、接着剤として、ＵＶ硬化型、または自然硬化型の樹脂を用いることが可能である。上記の接着剤は、従来例２の光伝送モジュールにおけるはんだバンプと比較して、低温でフィルム光導波路２と受発光素子３とを接合することができる。したがって、光伝送モジュール１では、フィルム光導波路２に耐熱性などの制約が不要になる。

（変形例１）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成の変形例について説明する。図６は、この変形例１としての光伝送モジュール１の断面図を示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す光伝送モジュール１では、受発光素子３における、凸部９よりも高さ補償部材４側の部分が露出した構成であった。

これに対し、変形例１の光伝送モジュール１は、受発光素子３における発受光点３ａが、封止剤１１により封止されている。これにより、受発光素子３の受発光面へのゴミ、埃の付着を防止することができ、信頼性の高い光伝送モジュール１を実現することができる。

なお、封止剤１１の受発光素子３への封止方法は、上述した図４（ｃ）の工程、または図４（ｄ）の工程後に、ディスペンサにより、受発光素子３の受発光面に封止剤１１を塗出する（ポッティング封止）。そして、封止剤１１をオーブンによりベークすることで、受発光素子３の受発光面が封止剤１１により封止される。また、封止剤１１は、ＵＶ硬化樹脂から構成されていてもよい。この場合、上記オーブンによるベークに代えて、封止剤１１をＵＶ硬化する。

また、封止剤１１の材料は、受発光素子３にて受発光する光を透過することができる透明樹脂であることが好ましい。封止剤１１の材料としては、例えば、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、またはアクリル樹脂が挙げられる。

なお、封止剤１１は、少なくとも受発光素子３の受発光面を覆うように形成されていれば、そのサイズ、位置は限定されない。例えば、封止剤１１は、受発光素子３の受発光面に加え、受発光素子３側面、基板６、及び高さ補償部材４に付着して形成されていてもよい。

（変形例２）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成の他の変形例について説明する。図７は、この変形例２としての光伝送モジュール１の断面図を示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す光伝送モジュール１では、電気配線部７が、受発光素子３における高さ補償部材４と反対側に設けられた構成であった。つまり、高さ補償部材４と電気配線部７との間に、受発光素子３が配されていた。

これに対し、変形例２の光伝送モジュール１では、受発光素子３における高さ補償部材４側に電気配線部７が設けられている。つまり、受発光素子３と高さ補償部材４との間に電気配線部７が配されている。さらに換言すると、Ｘ軸方向において、高さ補償部材４と発受光点３ａとの間に凸部９が位置するように、高さ補償部材４に対して受発光素子３が配置されている。これにより、光路変換ミラー部２ｃのＸ軸方向における突出量（凸部９からの突出量）を、発受光点３ａと凸部９との間隔により決定することができる。そして、Ｘ軸方向において、フィルム光導波路２における光路変換ミラー部２ｃの高さ補償部材４側端部に凸部９が接触するように、凸部９と発受光点３ａとの間隔を設定することができる。これにより、フィルム光導波路２における光路変換ミラー部２ｃの垂れ量を少なくすることができる。そして、光学結合距離Ｌのばらつきを低減することができ、さらなる低消費電力化を実現することができる。

なお、変形例２の光伝送モジュール１においては、上記変形例１と同様に、受発光素子３における発受光点３ａが、封止剤１１により封止されていてもよい。この場合、形成される封止剤１１の層の厚さは、数μｍ〜３０μｍであることが好ましい。

（変形例３）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）はそれぞれ、この変形例３としての光伝送モジュール１の上面図、及び断面図を示している。

図８（a）に示されるように、変形例３の光伝送モジュール１では、Ｙ軸方向から見て、凸部９は、発受光点３ａを取り囲むようにコの字状に形成されている。これにより、フィルム光導波路２と凸部９との接触面積が増加し、凸部９によるフィルム光導波路２の保持効果が増大する。また、フィルム光導波路２と受発光素子３の受発光面との平行性がさらに高くなり、さらなる低消費電力化を実現することができる。

また、凸部９の形状は、受発光素子３の発受光点３ａを取り囲むように形成されていれば、コの字形状に限定されない。例えば、凸部９の形状が、ロの字形状であってもよい。この場合、フィルム光導波路２と凸部９との接触面積がさらに増加し、凸部９によるフィルム光導波路２の保持効果がさらに増大する。その結果、光伝送モジュール１の振動・衝撃等による応力に対して、フィルム光導波路２の変形が発生しにくくなり、光学結合の信頼性がさらに向上する。

（変形例４）
本実施形態の光伝送モジュール１の構成において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成のさらに他の変形例について説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）はそれぞれ、この変形例４としての光伝送モジュール１の上面図、及び断面図を示している。

変形例４の光伝送モジュール１は、フィルム光導波路２が高さ補償部材４の上面から受発光素子３側に突き出している部分（以降、突き出し部分と称する）の下側面において、フィルム光導波路２の光伝送方向に平行な２つの側面の一方の側面近傍の領域が、高さ補償部材４によって支持されている構成となっている。言い換えれば、高さ補償部材４における受発光素子３側の壁面の形状がＬ字型となっており、フィルム光導波路２の突き出し部分の下側面を２辺で支える構造となっている。さらに換言すると、変形例４の光伝送モジュール１は、高さ補償部材４がフィルム光導波路２のＺ軸方向（幅方向）の２つの端部のうち一方の端部を支持した、いわゆる片持ち支持構造になっている。

この構成によれば、フィルム光導波路２における突き出し部分の突き出し方向に対する一方の横側が高さ補償部材４によって支えられることになるので、重力、衝撃、振動などによる突き出し部分の撓みを抑制することができる。これにより、フィルム光導波路２と受発光素子３との間の光結合の信頼性を向上させることができる。

次に、基板間配線を実現する光伝送モジュール１の具体例について説明する。図１０はフィルム光導波路としての光配線と電気配線基板とを用いた光伝送モジュール全体を示し、図１０（ａ）は側面断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡＡ’線断面図であり、図１０（ｃ）は上面図である。

同図に示される構成では、１枚の基板６としての電気配線基板６’に、１本のフィルム光導波路２が設けられるとともに、このフィルム光導波路２の２つの端部それぞれに対応して、受発光素子３および高さ補償部材４が設けられている。

フィルム光導波路２は、高さ補償部材４上に接着剤で固定されている。また、高さ補償部材４は、フィルム光導波路２における幅方向の一端を保持する片持ち構造になっている。そして、高さ補償部材４は、図１０（ｃ）に示されるように、受発光素子３の周囲を取り囲むように形成されている。これにより、受発光素子３の信頼性確保のために封止剤を注入し封止樹脂部を形成するに際し、この封止剤を高さ補償部材４によりせき止めることができる。それゆえ、受発光素子３を封止する封止樹脂部の厚み・広がり量をコントロールすることができ、信頼性が高く、かつ小型化した光伝送モジュールの作製が可能になる。また、受発光素子３を取り囲む高さ捕縄部材４上には、蓋部材１０が設けられている。換言すると、この蓋部材１０は、高さ捕縄部材４内壁により形成された開口部を閉塞するように設けられている。

受発光素子３は、凸部９と発受光点３ａと電極パッド３ｂとを同一面上に有している。凸部９は、発受光点３ａと電極パッド３ｂとの間に配されている。光伝送モジュール１においては、凸部９とフィルム光導波路２とは接着していることが好ましい。また、フィルム光導波路２と受発光素子３における発受光点３ａとは、光学的に結合している。

なお、図３（ａ）・（ｂ）に示された構成と同様に、受発光素子３の電極パッド３ｂと電位配線５とは、電気接続部材８により電気的に接続している。凸部９の役割は、図３（ａ）・（ｂ）に示された構成と同様であるので、ここでは説明を省略する。

電気配線基板６’における受発光素子３と反対側の面には、電気接続部５ａとしてのコネクタ５ａ’が設けられている。コネクタ５ａ’と電気配線基板６’の電気配線とは、はんだ等の材料により、電気的に接続されている。このように電気配線基板６’を挟んで、受発光素子３及びコネクタ５ａ’が配された構成になっているので、光伝送モジュールの小型化が可能になる。また、電気配線基板６’としては、両面電気配線を有するＦＰＣ、またはガラエポ基板等が挙げられる。なお、電気配線基板６’がＦＰＣのようなフレキシブル基板である場合、光伝送モジュール全体の剛性を高めるために、コネクタ５ａ’と電気配線基板６’との間に、エポキシ樹脂のような樹脂材料が充填されていてもよい。

図１１は、基板間を基板６およびフィルム光導波路２によって接続する光伝送モジュール１の概略構成を示す側面断面図である。図１０（ａ）〜（ｃ）に示す構成は、高さ補償部材４が受発光素子３を取り囲む構成であった。しかしながら、光伝送モジュール１はこの構成に限定されず、フィルム光導波路２が高さ補償部材４により支持される構成であればよい。例えば図１１に示される構成が挙げられる。図１１では、高さ補償部材４は、フィルム光導波路２における、受発光素子３よりもＸ方向内側部分を支持している。そして、凸部９は、フィルム光導波路２における高さ補償部材４から受発光素子３側に突き出している部分を支持している。

また、図１０（ａ）〜（ｃ）及び図１１に示す構成では、１枚の基板６上に、高さ補償部材４、および受発光素子３を備えるユニットが２つ設けられているが、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、このユニットをそれぞれ別の基板６上に設けた構成としてもよい。この構成の場合、外部配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとを接続する部材はフィルム光導波路２のみとなる。よって、例えば配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとが同一平面上にない場合などにも、フィルム光導波路２のフレキシビリティを利用することによって両者を接続する経路の自由度を高めることが可能となる。また、高さ補償部材４の外側側面に電気接続部５ａ…が設けられている。また、外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂは、それぞれ接続保持部材３２Ａおよび３２Ｂ、ならびに電気接続部３３Ａおよび３３Ｂを備えている。これらの外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂがそれぞれ光伝送モジュール１に接続されることによって、外部の配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとを光伝送によって信号接続することが可能となる。

なお、図１１に示す構成において、基板６をフレキシブル基板によって構成することによって、配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとの接続経路の自由度を高めることが可能である。ただし、基板６とフィルム光導波路２とが２つの配線基板３１Ａと配線基板３１Ｂとの間に設けられている場合、基板６とフィルム光導波路２とが物理的に干渉しあうことによって経路の自由度が制限されることが考えられるが、フィルム光導波路２のみで接続する場合には、このような干渉がないので、経路の自由度をより高めることが可能である。

また、電気接続部５ａが、基板７の面に平行な方向に突き出した形状で設けられた構成としてもよい。この構成を図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す。このような構成によれば、外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂと光伝送モジュール１とを、互いの基板面に平行な方向に両者を近づけることによって両者が電気的に接続され、逆の方向に遠ざけることによって両者の接続を解除することが可能となる。

また、図１３に示す構成において、電気接続部５ａは、基板６における受発光素子３と反対側の面に設けられた電気コネクタであってもよい。この構成を図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す。このような構成によれば、外部の配線基板３１Ａおよび３１Ｂに対し、光伝送モジュール１を基板面に垂直な方向に両者を近づけることによって両者が電気的に接続され、逆の方向に遠ざけることによって両者の接続を解除することが可能となる。また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示す構成において、高さ補償部材４が受発光素子３を取り囲む側壁を有していてもよい。この構成では、高さ補償部材４の側壁により形成される開口部内に、受発光素子３が配置されることになる。そして、高さ補償部材４の上記側壁により形成される開口部に封止樹脂が注入されていてもよい。

（応用例）
本実施形態の光伝送モジュール１は、例えば以下のような応用例に適用することが可能である。

まず、第一の応用例として、折り畳み式携帯電話，折り畳み式ＰＨＳ（Personal Handyphone System），折り畳み式ＰＤＡ（Personal Digital Assistant），折り畳み式ノートパソコン等の折り畳み式の電子機器におけるヒンジ部に用いることができる。

図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、光導波路１０を折り畳み式携帯電話４０に適用した例を示している。すなわち、図１５（ａ）は光導波路１０を内蔵した折り畳み式携帯電話４０の外観を示す斜視図である。

図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した折り畳み式携帯電話４０における、光導波路１０が適用されている部分のブロック図である。この図に示すように、折り畳み式携帯電話４０における本体４０ａ側に設けられた制御部４１と、本体の一端にヒンジ部を軸として回転可能に備えられる蓋（駆動部）４０ｂ側に設けられた外部メモリ４２，カメラ部（デジタルカメラ）４３，表示部（液晶ディスプレイ表示）４４とが、それぞれ光伝送路４によって接続されている。

図１５（ｃ）は、図１５（ａ）におけるヒンジ部（破線で囲んだ部分）の透視平面図である。この図に示すように、光伝送路４は、ヒンジ部における支持棒に巻きつけて屈曲させることによって、本体側に設けられた制御部と、蓋側に設けられた外部メモリ４２，カメラ部４３，表示部４４とをそれぞれ接続している。

光導波路１０を、これらの折り畳み式電子機器に適用することにより、限られた空間で高速、大容量の通信を実現できる。したがって、例えば、折り畳み式液晶表示装置などの、高速、大容量のデータ通信が必要であって、小型化が求められる機器に特に好適である。

第２の応用例として、光導波路１０は、印刷装置（電子機器）におけるプリンタヘッドやハードディスク記録再生装置における読み取り部など、駆動部を有する装置に適用できる。

図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は、光導波路１０を印刷装置５０に適用した例を示している。図１６（ａ）は、印刷装置５０の外観を示す斜視図である。この図に示すように、印刷装置５０は、用紙５２の幅方向に移動しながら用紙５２に対して印刷を行うプリンタヘッド５１を備えており、このプリンタヘッド５１に光導波路１０の一端が接続されている。

図１６（ｂ）は、印刷装置５０における、光導波路１０が適用されている部分のブロック図である。この図に示すように、光導波路１０の一端部はプリンタヘッド５１に接続されており、他端部は印刷装置５０における本体側基板に接続されている。なお、この本体側基板には、印刷装置５０の各部の動作を制御する制御手段などが備えられる。

図１６（ｃ）および図１６（ｄ）は、印刷装置５０においてプリンタヘッド５１が移動（駆動）した場合の、光導波路１０の湾曲状態を示す斜視図である。この図に示すように、光導波路１０をプリンタヘッド５１のような駆動部に適用する場合、プリンタヘッド５１の駆動によって光伝送路４の湾曲状態が変化するとともに、光導波路１０の各位置が繰り返し湾曲される。

したがって、本実施形態にかかる光伝送モジュール１は、これらの駆動部に好適である。また、光伝送モジュール１をこれらの駆動部に適用することにより、駆動部を用いた高速、大容量通信を実現できる。

図１７は、光導波路１０をハードディスク記録再生装置６０に適用した例を示している。

この図に示すように、ハードディスク記録再生装置６０は、ディスク（ハードディスク）６１、ヘッド（読み取り、書き込み用ヘッド）６２、基板導入部６３、駆動部（駆動モータ）６４、光導波路１０を備えている。

駆動部６４は、ヘッド６２をディスク６１の半径方向に沿って駆動させるものである。ヘッド６２は、ディスク６１上に記録された情報を読み取り、また、ディスク６１上に情報を書き込むものである。なお、ヘッド６２は、光導波路１０を介して基板導入部６３に接続されており、ディスク６１から読み取った情報を光信号として基板導入部６３に伝搬させ、また、基板導入部６３から伝搬された、ディスク６１に書き込む情報の光信号を受け取る。

このように、光導波路１０をハードディスク記録再生装置６０におけるヘッド６２のような駆動部に適用することにより、高速、大容量通信を実現できる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る光伝送モジュールは、各種機器間の光通信路にも適用可能であるとともに、小型、薄型の民生機器内に搭載される機器内配線としてのフレキシブルな光配線にも適用可能である。

本発明の実施の一形態における光伝送モジュールの概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の一形態における光伝送モジュールの変形例を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の他の形態の光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）はその側面断面図である。 （ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示された光伝送モジュールの製造方法の各工程を示した断面図である。 従来例１（特許文献１）、従来例２（特許文献２）、及び本発明の光伝送モジュールにおける、光学結合距離の設定値及びばらつきを示すグラフである。 変形例１としての光伝送モジュールの概略構成を示す断面図である。 変形例２としての光伝送モジュールの概略構成を示す断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、変形例３としての光伝送モジュールの概略構成を示す上面図、及び断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、変形例４としての光伝送モジュールの概略構成を示す上面図、及び断面図である。 フィルム光導波路としての光配線と電気配線基板とを用いた光伝送モジュール全体を示し、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ’線断面図であり、（ｃ）は上面図である。 基板間を基板およびフィルム光導波路によって接続する光伝送モジュールの概略構成を示す側面断面図である （ａ）は、高さ補償部材、受発光素子および電気配線を備える２つのユニットをそれぞれ別の基板上に設けた光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、その側面断面図である。 （ａ）は、電気接続部が、基板の面に平行な方向に突き出した形状で設けられた光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、その側面断面図である。 （ａ）は、電気コネクタとしての電気接続部が、基板における受発光素子と反対側の面に設けられた光伝送モジュールの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、その側面断面図である。 （ａ）は、本実施形態に係る光伝送路を備えた折り畳み式携帯電話の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した折り畳み式携帯電話における、上記光伝送路が適用されている部分のブロック図であり、（ｃ）は、（ａ）に示した折り畳み式携帯電話における、ヒンジ部の透視平面図である。 （ａ）は、本実施形態に係る光伝送路を備えた印刷装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した印刷装置の主要部を示すブロック図であり、（ｃ）および（ｄ）は、印刷装置においてプリンタヘッドが移動（駆動）した場合の、光伝送路の湾曲状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る光伝送路を備えたハードディスク記録再生装置の外観を示す斜視図である。 （ａ）は、特許文献１に開示された従来の光導波路モジュールの斜視図であり、（ｂ）は、その側面断面図であり、（ｃ）は、気密パッケージされた従来の光導波路モジュールの斜視図である。 特許文献２に開示された従来の光伝送モジュールの側面断面図である。

符号の説明

１ 光伝送モジュール
２ フィルム光導波路（光伝送路）
３ 受発光素子（光素子）
３ａ 発受光点
３ｂ 電極パッド
４ 高さ補償部材
５ 電気配線
５ａ 電気接続部
６ 基板
７ 電気配線部
７ａ 露出面（配線露出面）
８ 電気接続部材
９ 凸部

Claims (14)

1. 光を伝送する光伝送路と、
   光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子と、
   上記光素子、及び電気配線が搭載された基板と、
   上記電極パッドと上記電気配線とを電気接続する電気接続部材と、を備えた光伝送モジュールであって、
   上記基板は、上記電気配線が露出した配線露出面を有し、
   上記電気接続部材は、上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように配された、液状導電性材料の固化物から構成されており、
   上記電極パッドと上記発受光点との間に、受発光面に対し突出した凸部が設けられていることを特徴とする光伝送モジュール。
2. 光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになっていることを特徴とする請求項１に記載の光伝送モジュール。
3. 上記基板には、上記光伝送路を支持する台座部材が設けられており、
   上記凸部は、光伝送路における上記台座部材から光素子側に突き出している部分を支持していることを特徴とする請求項２に記載の光伝送モジュール。
4. 上記凸部に、上記光伝送路が、接着剤により接着されていることを特徴とする請求項３に記載の光伝送モジュール。
5. 上記台座部材は、上記基板、及び上記光伝送路に、接着剤により接着されていることを特徴とする請求項３または４に記載の光伝送モジュール。
6. 上記凸部は、受発光面に平行な方向において、上記発受光点の周囲を取り囲むように設けられていることを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の光伝送モジュール。
7. 上記凸部は、コの字形状、またはロの字形状になっていること特徴とする請求項６に記載の光伝送モジュール。
8. 上記光伝送路は、少なくとも一方の端面が斜めに加工されたフィルム光導波路であって、
   上記光素子は、受発光面で、上記端面にて反射した光と光学的に結合するようになっている請求項１〜７の何れか１項に記載の光伝送モジュール。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の光伝送モジュールを備える電子機器において、
   上記光伝送モジュールは、上記電気配線と電気的に接続され、外部の配線と電気的に接続するための電気接続手段をさらに備え、
   上記光伝送路における両端の電気接続手段が、上記電子機器内部における機器基板にそれぞれ接続されていることを特徴とする電子機器。
10. 上記光伝送モジュールにおける、上記受発光素子と上記光伝送路の端面とが、上記電子機器の筐体部に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
11. ヒンジ部を備える電子機器において、
    上記光伝送モジュールは、上記ヒンジ部に設けられていることを特徴とする請求項９ま
    たは１０に記載の電子機器。
12. 光を伝送する光伝送路と、
    光伝送路により伝送された光と光学的に結合する受発光面を有し、該受発光面上に、光電変換の機能を有する発受光点、及び電極パッドが形成された光素子と、
    上記光素子、及び電気配線が搭載された基板と、
    上記電極パッドと上記電気配線とを電気接続する電気接続部材と、を備えた光伝送モジュールの製造方法であって、
    上記配線露出面にて露出された電気配線及び上記電極パッドに接触するように、液状導電性材料を塗出する電気接続工程と、
    上記発受光点と上記電極パッドとの間に、光素子における受発光面に対し突出した凸部を形成する凸部形成工程と、
    を含むことを特徴とする光伝送モジュールの製造方法。
13. 上記電気接続工程の前に、
    上記基板に、上記電気配線が露出した配線露出面を、光素子の搭載面から上記配線露出面までの高さが、光素子の搭載面から上記電極パッドの形成面までの高さと同じになるように形成する工程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光伝送モジュールの製造方法。
14. 上記凸部に、光伝送路を接着剤により実装する光伝送路実装工程を含むことを特徴とする請求項１３に記載の光伝送モジュールの製造方法。

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